김재일 애니젠 대표 파라오 슬롯;항생제 안 듣는 슈퍼박테리아 해법 찾았다파라오 슬롯;

[이데일리 김지완 기자] 4만 2827명. 지난해 국내 슈퍼파라오 슬롯 감염 환자 수다. 슈퍼파라오 슬롯는 항생제에 저항할 수 있는 힘(내성)을 가진 세균으로 슈퍼 세균으로 불린다.

20일 질병관리청(질병청)에 따르면, 지난해 ‘카바페넴 내성 장내 세균’(CRE) 감염증 신고 건수가 4만2827건으로 집계됐다. 질병청은 지난 2017년 CRE 감염증 환자 감시를 개시했다. CRE 환자는 지난 2018년 1만1954명에서 지난 2023년 2만8405명으로 급증했다. 이 기간 사망자는 143명에서 661명으로 매년 폭증했다.

김재일 애니젠 파라오 슬롯 겸 광주과기원 생명과학부 교수가 지난해 9월 광주시 북구 첨단과기로에 위치한 광주과기원에서 이데일리와 단독 인터뷰 중이다. (사진=김지완 기자)

이런 상황에서 애니젠(196300)이 슈퍼파라오 슬롯 퇴치를 위한 치료제 AGM-290 개발에 성공한 것으로 확인됐다. 이 치료제는 차별화된 표적과 약물 설계를 특징으로 내성없이 완벽한 효능을 나타낸다. 다제내성균 치료제 ‘AGM-290’은 일본, 유럽, 미국, 중국 등에 특허 출원을 한 상태다. 국내에선 등록이 완료됐다.

다제내성균 글로벌 시장은 연평균 7%씩 성장 중이며, 시장 규모는 78억달러(11조원)로 추산된다.

이데일리는 최근 김재일 애니젠 파라오 슬롯 겸 광주과기원 생명과학부 교수를 단독 인터뷰했다.

“슈퍼파라오 슬롯, 新팬데믹 발생 가능성↑”

슈퍼파라오 슬롯가 제2의 코로나 사태와 같은 팬데믹을 유발할 수 있다는 경고가 나왔다.

김재일 애니젠 대표 겸 광주과기원 생명과학부 교수는 “앞으로 파라오 슬롯는 큰 문제를 유발할 것”이라며 “내가 볼 땐 파라오 슬롯가 바이러스보다 더 위험하다”고 운을 뗐다. 그는 “지구 온난화로 새로운 파라오 슬롯가 많이 생기고 있다”며 “동남아에서 유행하던 파라오 슬롯가 국내까지 확산한 것이 대표 사례”라고 말했다.

다제내성 아시네토박터균(MRAB)은 인도, 파키스탄에서 처음 발견됐고 이후 영국, 미국, 캐나다, 호주 등으로 확산했다. CRE는 2009년 처음 발생해 일본을 거쳐 2010년 이후 국내로 유입된 것으로 알려졌다.

김 대표는 “슈퍼파라오 슬롯는 그람 양성균과 그람 음성균 등 2종류”라며 “그람 양성균에 대응해선 이미 1000여 종의 항생제가 나와 있어 충분히 극복할 수 있다”고 설명했다. 이어 “문제는 그람 음성균”이라며 “아직 제대로 된 약이 없다”고 덧붙였다.

그람음성균의 파라오 슬롯 부족 우려는 이미 20여 년전부터 제기 됐으나 변한 게 없다. 그람음성균인 대장균, 녹농균들은 요로 감염, 폐렴 등을 일으킬 수 있는 병원균이다.

이에 질병청은 CRE를 비롯해 ‘메티실린 내성 포도상구균’(MRSA), ‘반코마이신 내성 장내균’(VRE), ‘다제내성 녹농균’(MRPA), ‘다제내성 아시네토박터균’(MRAB), ‘반코마이신 내성 황색포도알균’(VRSA) 등 6종을 지정법정감염병으로 감시체계를 가동 중에 있다. 세계보건기구(WH0)는 지난 2019년 파라오 슬롯 내성을 세계 10대 공중보건 위협으로 선정했다.

AGM-290이 다제내성균에 높은 항균활성을 보이는 장면이다. 콜리스틴, 반코마이신 등과 비교했을 때 AGM-290은 주요 슈포파라오 슬롯에서 높은 활성을 보였다. (제공=애니젠)

대체재, 콜리스틴, 부작용 심각

그람 양성균과 그람 음성균 간 차이는 세포벽 형태로 구분한다. 그람 양성균은 두꺼운 세포벽(펩티도글리칸)을 가지고 있다. 반면, 그람 음성균은 외막+얇은 세포벽 등 2층 구조로 돼 있다. 이때 외막은 지질 성분이다.

기존 항생제는 세포벽 성분인 펩티도글리칸 합성 효소를 억제해 파라오 슬롯 성장을 막고, 세포벽을 약하게 만들어 파라오 슬롯가 사멸하게 만든다. 그람 음성균은 외막으로 인해 항생제 효과가 떨어진다.

현재 파라오 슬롯 내성에 쓰이는 치료제는 콜리스틴, 반코마이신 등이다.

김 대표는 “콜리스틴은 항생제 내성 파라오 슬롯 감염 치료를 위해 쓰는 마지막 치료 수단”이라며 “하지만, 콜리스틴 독성이 너무 강하고, 신장 훼손 문제가 있다. 미국 식품의약국(FDA)에서도 콜리스틴에 대해 판매 중지를 했다가 대체 치료제가 없어 다시 판매를 허용했다”고 꼬집었다.

콜리스틴은 1950년대에 개발된 파라오 슬롯로, 독성 때문에 환자 신장 손상 위험이 있어 인체에는 잘 사용되지 않는다. 이 같은 위험성 때문에 콜리스틴은 ‘최후의 파라오 슬롯’로 치부된다. FDA에는 블랙박스 경고문 부착해 콜리스틴 사용에 주의를 요하고 있다. 더욱이 콜리스틴 내성 유전자인 MCR-1은 지난 2015년 중국에서 발견돼 세계를 충격을 빠뜨렸다. 이후 브라질, 미국에서 환자 감염 사례가 보고되며 글로벌 전역에 확산했다.

반코마이신은 피부 홍반, 발진, 가려움 등의 ‘레드맨 증후군’ 비롯 신장 독성, 청각 손실 등이 부작용 사례가 보고됐다.

AGM290, 차별화된 설계로 효과 완벽...내성 없어

애니젠의 AGM-290은 이 같은 파라오 슬롯 내성 문제를 해결할 수 있는 펩타이드 기반 치료제다. 현재 이 치료제는 동물실험 효능 검증을 마치고 임상 준비 단계에 돌입했다.

김 대표는 “아시네토박터균 감염 마우스에 AGM-290을 투약했더니, 슈퍼파라오 슬롯가 세포막이 터져 죽었다”고 전했다. 이어 “아시네토박터균(MRAB) 감염 마우스는 면역력 저하로 패혈증에 걸려 100% 죽었다”면서 “하지만 AGM-290 투약한 쥐는 100% 생존했고, 패혈증이 전혀 나타나지 않았다”며 결과를 대조했다.

동물실험에서 10분, 30분, 1시간, 5시간 등 시계열 변화에 따라 동근 슈퍼파라오 슬롯 형체가 점점 사라졌다. 슈퍼파라오 슬롯 숫자도 시간에 비례에 감소했다.

그는 “AGM-290 투약 시 슈퍼파라오 슬롯가 시간이 지남에 따라 형태가 사라지고, 숫자가 들었단 의미는 약물 내성이 없단 의미”라며 “정확하게는 AGM-290 투약을 한달 간 지속했을 때 2배 정도 내성이 생긴다”고 설명했다. 이어 “같은 기간 다른 항생제들은 내성이 128~256배가량 생긴다”고 비교했다.

AGM-290이 놀라운 점은 신장 독성 문제를 최소화했다. AGM-290 투약한 마우스의 신장을 해부한 결과, 손상이 없었다.

AGM-290은 약물 전체가 D타입 아미노산으로 구성된 세계 최초 항균펩타이드다. 이런 특징으로 국내에선 특허등록을 완료했고 미국, 유럽, 중국, 일본 등에 특허 출원을 한 상태다. (설명=파라오 슬롯)

이 같은 놀라운 성과를 낼수 있는 배경엔 AGM-290의 차별화된 약물 설계에 있다.

김 대표는 “AGM-290에 내성이 없는 이유는 세포막을 타깃했기 때문”면서 “다른 항생제는 단백질을 타깃한다. 하지만 AGM-290은 지질(지방)로 된 세포막을 표적한다”고 설명했다. 그는 “여기에 AGM-290은 D 타입 아미노산으로 만들었다”며 “D타입 아미노산은 L타입과 달리 효소에 의해 절대로 깨지지(분해되지) 않는다”고 곁들였다. 이어 “파라오 슬롯가 인식하고 있는 아미노산과 너무 다른 아미노산이 들어오니깐 이겨내지 못한다”고 덧붙였다.

자연에서 합성되는 아미노산은 대부분 L타입 형태다. 반면 D-타입 아미노산은 L-타입의 거울상이다. 쉽게 말해, D타입은 거울에 비친 L타입 아미노산이다. D-타입 아미노산은 자연에선 드물고, 특정 약물이나 실험에서 합성해해 만들어진다. D-타입 아미노산은 생물학적 시스템에서 일반적으로 사용되는 효소들에 의해 분해되지 않아, 약물 내성 문제를 줄이는 데 유용할 수 있다.

김 파라오 슬롯는 “극소수 약물에서 체내 분해 속도를 늦추고 흡수율을 높이기 위해서 D타입 아미노산을 첨가하는 경우가 있다”며 “하지만 약물 전체가 D타입으로 된 경우는 없다”고 말했다.