1차 결핵 치료제, DNA 따라 감수성 달라진다

유전자 9개서 감수성 관련 돌연변이 확인

DNA 서열 분석이 1차 항결핵제에 대한 감수성의 프로필을 정확하게 예측할 수 있는지 여부가 명확하지 않은 상황에서 이와 관련된 연구가 진행돼 주목을 끌고 있다.

영국의 티모시 M. 워커(Timothy M. Walker) 교수의 연구팀은 최근 진행된 한 연구를 통해 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)에 작용하는 1차 약제에 대한 감수성의 유전형 예측이 약제에 대한 표현형 감수성과 상관관계가 있는 것으로 나타났다고 밝혔다.

연구팀은 6대륙 16개국에서 분리된 균주들에 대해 1차 항결핵제인 이소니아지드(isoniazid), 리팜핀(rifampin), 에탐부톨(ethambutol), 피라지나마이드(pyrazinamide)에 대한 전체 유전체 염기 서열과 관련된 저항성 또는 감수성의 표현형을 분석했다.

실험 결과, 각각의 분리 균주에 대해 약물 저항성 및 감수성과 관련된 돌연변이가 9개의 유전자에서 확인됐으며, 연관성을 띄는 돌연변이가 존재하지 않는 경우 각자의 표현형이 예측됐다.

이어 전체 게놈 시퀀싱이 1차 약물 치료를 어떻게 유도할 수 있는지 확인하기 위한 감수성 프로파일을 예측했다.

이들 프로파일은 이소니아지드 및 다른 약물에 감수성이 있거나 또는 다른 약물에 대한 감수성에 영향을 미치는 유전자에서 알려지지 않은 결합 돌연변이를 포함하는 것으로 예측되는 경우, 네 가지 약물 모두에 감염될 것으로 예측됐다.

약물 저항성의 유병율에 따라 예측치가 달라지는 방식을 시뮬레이션한 결과도 흥미롭다.

연구팀이 총 10,209개의 균주를 분석한 결과 표현형의 가장 큰 비율은 리팜핀(95.4%)으로 예측됐고 가장 작은 것은 에탐부톨(89.8%)로 예측됐다.

이소니아지드, 리팜핀, 에탐부톨 및 피라지나마이드에 대한 내성은 각각 97.1%, 97.5%, 94.6% 및 91.3%의 민감도로 예측됐으며, 이들 약물에 대한 감수성은 각각 99.0 %, 98.8 %, 93.6% 및 96.8%으로 나타났다.

완전한 표현형 약제 감수성 프로필을 가진 7516개의 균주 중 5865개(78.0%)가 완전한 유전형 예측을 가지고 있었으며 그 중 5250개의 프로파일(89.5%)이 정확하게 예측됐다.