과학자들이 우리의 장내 세균을 이용해 심혈관질환의 위험을 줄이는 새로운 종류의 약물을 개발했습니다. 미국 클리블랜드주립대학 미생물학과와 클리블랜드 클리닉 등 공동연구팀은 해당 연구 결과를 학술지 <Nature Medicine>에 게재했는데요. 연구팀의 연구에 따르면 새로운 약물은 장내 미생물의 밸런스에 영향을 주지 않으면서도 심혈관질환의 위험을 낮춘다고 합니다.
연구팀은 이번 연구 결과가 약물 치료에 있어 가장 효과적인 방법이라고 주장했습니다. 심혈관 질환을 장내 미생물을 변화시키는 것만으로 치료할 수 있기 때문인데요. 게다가 장내 미생물의 수는 100조개 정도로, 인간의 세포수인 70조개보다 더 많기에, 장내 세균을 이용한 치료 효과는 크다는 설명입니다.
연구팀은 생쥐를 대상으로 이번 실험을 진행했습니다. 연구팀은 '트리메틸 아민 N-옥사이드(TMAO)'의 동물 모델인 생쥐에게 해당 물질을 억제하는 약물을 투여했습니다. TMAO는 동물의 생체 내 혈전증 가능성을 높이는 소화기의 미생물에서 발생하는 물질인데요. TMAO의 혈장 농도가 높을수록 사람의 혈전증 가능성이 높아진다고 해요.
혈전증은 외상이나 화학적 물질에 의해 혈관이 손상되거나, 동맥경화, 약물중독, 동정맥염 드엥 의해 유발되는 질환입니다. 언급한 질환들은 대표적인 심혈관계질환입니다. 뿐만 아니라, TMAO 농도가 높으면 심장마비나 뇌졸중이 일어날 가능성이 커집니다. 흔히 TMAO는 스테이크 등 육류 중심의 서양 식단과 관련이 깊습니다. 육류의 섭취가 혈전증 가능성을 증가시키는 미생물을 촉진하는 까닭입니다.
그런데 연구팀이 개발한 새로운 약물은 앞서 말한 심혈관계질환 발생의 위험을 낮추는 효과가 있었습니다. 신약이 TMAO의 수치를 낮춘 건데요.
TMAO는 서양식단의 풍부한 '트릴메틸 아민(TMA)'의 잔류물을 함유한 영양분의 신진대사로 발생하는 미생물입니다. 이런 TMA를 생성하는 효소는 CutC와 CutD인데요. 연구팀은 CutC와 CutD 효소를 억제하는 신약을 개발했습니다. 한마디로 TMAO의 뿌리부터 잡았던 거죠.
연구팀이 개발한 신약을 TMAO 물질을 가진 생쥐에게 투여하자, 생쥐의 CutC와 CutD 효소가 억제됐습니다. 또 연구팀에 따르면 해당 억제효과는 △강력하고 △비가역적이며 △타미생물과 공생하는 등의 특징이 있었습니다.
연구팀은 "이번 신약이 TMAO의 수치를 최대 3일 동안 현저히 감소시켰다"며 "더욱이 신약의 투여로 장내 독성 발생이나 출혈 등의 문제가 없었고 다른 장내 미생물에 영향을 미치지 않아 항생제 내성을 유발할 위험도 없는 것으로 나타났다"고 설명했습니다.
##참고자료##
Adam B. Roberts, Development of a gut microbe–targeted nonlethal therapeutic to inhibit thrombosis potential, Nature Medicine, 2018.
