트리클로산, 약물 내성 말라리아 치료제 가능성

원충 내 엔오일 환원효소‧디히드로엽산 환원효소 저해

치약에 함유되고 있는 항균물질의 일종인 트리클로산(triclosan)이 현재 사용 중인 말라리아 치료제들에 내성을 증가시키고 있는 약물 내성 말라리아 원충을 억제하는 데 효과적으로 사용될 수 있을 전망이다.

영국 캠브리지대학 생화학과의 스티븐 G. 올리버 박사 연구팀은 인공지능(AI) 로봇 ‘이브’(Eve)의 도움을 받아 연구를 진행한 후 과학저널 ‘네이처’誌의 온라인 자매지 ‘사이언티픽 리포트’誌(Scientific Reports)에 18일 게재한 보고서를 통해 이 같이 밝혔다.

이 보고서의 제목은 ‘트리클로산이 항말라리아 활성을 위해 말라리아 원충 디히드로엽산 환원효소를 제 2의 효소 표적으로 삼아 작용하는 기전’이다.

연구팀에 따르면 말라리아 원충에 감염된 모기들이 사람을 물었을 때 타액을 통해 혈류 속으로 이 원충들을 전파시키게 되고, 그러면 원충들이 간 내부에서 성장하고 번식을 진행하게 된다.

수 일이 경과한 후 이 원충들은 간을 떠나 적혈구에 달라붙어 증식을 지속하면서 전신으로 퍼져나가 각종 증상을 유발하게 된다.

특히 말라리아는 동남아시아 및 아프리카 지역을 중심으로 매년 50만명 이상의 사람들을 사망에 이르게 하고 있는 형편이다. 문제는 현재 사용 중인 말라리아 치료제들에 대해 말리라아 원충들이 내성을 키우면서 미래에 난치성 말라리아가 출현할 수 있다는 불안감을 고조시키고 있는 현실이라고 연구팀은 지적했다.

이에 올리버 박사 연구팀은 ‘이브’를 활용해 고효율의 스크리닝 작업을 진행한 결과 트리클로산이 이 같은 말라리아 원충들의 약물 내성을 억제하는 데 도움을 줄 수 있을 것임을 알아낼 수 있었다.

치약에서 트리클로산은 지방산 생성에 관여하는 엔오일 환원효소(ENR: enoyl reductase)의 활성을 억제해 구강 내부에서 플라크 세균이 축적되지 않도록 예방하는 역할을 수행하는 것으로 알려져 있다.

올리버 박사팀은 트리클로산이 말라리아 원충을 배양한 시험관에서 원충들의 성장을 억제할 수 있는 것으로 알려진 점에 주목하고, 이것이 간 내부에서 눈에 띄는 엔오일 환원효소를 표적으로 작용하는 트리클로산의 기전에 기인한 결과일 것으로 추정했다.

이에 올리버 박사팀은 ‘이브’를 활용해 후속연구를 진행한 결과 트리클로산이 말라리아 원충에 존재하는 전혀 다른 효소의 일종인 디히드로엽산 환원효소(DHFR: dihydrofolate reductase)의 작용을 억제한다는 사실을 발견할 수 있었다.

디히드로엽산 환원효소는 말라리아 치료제로 사용되고 있는 피리메타민(pyrimethamine)이 표적으로 작용하는 효소로 알려져 있다.

하지만 말라리아 원충이 피리메타민에 내성을 나타내기에 이른 형편인데, 아프리카 지역에서 특히 이 같은 추세가 눈에 띄고 있다는 지적이다.

반면 트리클로산은 피리메타민에 내성을 나타내는 디히드로엽산 환원효소에도 괄목할 만한 억제활성을 발휘한 것으로 파악됐다.

올리버 박사는 “약물 내성 말라리아가 아프리카 뿐 아니라 동남아시아에서도 갈수록 심대한 위협요인으로 부각되고 있는 현실에서 효과적인 말라리아 치료제 보관함(medicine chest)이 서서히 고갈되어 왔던 상황”이라며 “따라서 신약개발이 절실히 요망되고 있다”는 말로 이번 연구의 의의를 설명했다.

이와 관련, 트리클로산이 엔오일 환원효소 뿐 아니라 디히드로엽산 환원효소를 억제하는 작용을 나타낸 것으로 관찰됨에 따라 말라리아 원충들이 간 내부에 존재할 때든 혈액 속에 존재할 때든 표적으로 작용할 수 있을 것으로 기대된다고 덧붙였다.

제 1저자로 이번 연구에 참여한 엘리자베스 빌스랜드 교수는 “트리클로산이 말라리아 원충의 라이프사이클에서 2가지 단계를 모두 표적삼아 작용할 수 있는 것으로 나타남에 따라 차후 말라리아 원충들이 내성을 나타내지 못하도록 하는 치료제의 개발로 귀결될 수 있을 것”이라고 예상했다.