새로운 백신 개념은 장내 유해 박테리아를 해결한다

박테리아 병원균과의 싸움에서 연구자들은 백신 접종과 무해한 미생물에 의한 장의 표적 식민지화를 결합하고 있습니다. 이러한 접근 방식은 잠재적으로 항생제 위기의 전환점을 나타낼 수 있습니다.

장내 박테리아 문제는 복잡합니다. 한편으로, 우리는 미생물에 의존하는데, 미생물이 우리 장에서 음식을 소화하기 때문입니다. 다른 한편으로, 박테리아 중에는 수많은 병원균도 존재합니다. 이러한 병원균 중 일부는 설사를 일으킬 수 있고, 다른 병원균은 상황에 따라 다릅니다. 즉, 오랫동안 장에서 눈에 띄지 않게 살 수 있지만, 면역 체계가 약해지거나, 장벽이 손상되거나, 상처를 통해 혈액으로 들어가면 위험해집니다. 이는 패혈증이나 생명을 위협하는 장기 염증으로 이어질 수 있습니다.

과학자들은 오랫동안 장내 병원성 미생물에 대한 백신을 연구해 왔습니다. 특히 항생제가 내성으로 인해 효과가 없는 미생물에 대한 백신입니다. 그러나 장의 면역 체계는 신체의 나머지 부분과 다르게 작동하고 과학이 아직 장 면역 체계를 완전히 해독하지 못했기 때문에 간단한 작업이 아닙니다.

효과적인 조합

ETH 취리히와 옥스퍼드 대학교의 윌리엄 던 병리학부 교수인 에마 슬랙은 이 분야에서 연구를 수행하고 있습니다. 바젤 대학교의 바이오젠트럼 교수인 메데릭 디어드와 국제 연구팀과 함께 그녀는 장내 병원균에 대해 매우 효과적인 경구 백신을 어떻게 제형화할 수 있는지 보여주었습니다.

즉, 백신을 투여하는 것뿐만 아니라 병원성 미생물과 먹이를 놓고 경쟁하여 굶어 죽게 하는 무해한 박테리아와 백신을 결합하는 것입니다. 연구자들은 저널 Science에 발표한 쥐에 대한 연구에서 이를 입증했습니다.

연구자들은 그들의 결합된 접근 방식으로 생쥐에서 살모넬라균의 식민지화를 예방할 수 있었을 뿐만 아니라 이미 자리 잡은 대장균 박테리아를 효과적으로 처리할 수 있었습니다. 두 경우 모두 백신 접종이나 무해한 박테리아만은 영향이 훨씬 더 작았습니다.

경쟁 균주가 병원성 미생물과 성공적으로 경쟁하려면 가능한 한 유사한 조건에서 자라는 것이 중요합니다. 즉, 서로 다른 균주가 장의 같은 부위에 살아야 하고, 동일한 산성도와 산소 수준을 견뎌내야 하며, 동일한 영양소를 사용해야 합니다.

연구자들은 그에 따라 적합한 경쟁 균주를 선택하거나 생산했습니다. 연구의 틀 안에서 그들은 실험실에서 유전공학의 도움으로 매우 효과적인 살모넬라 경쟁 균주를 생산하는 것이 가능하다는 것을 보여주었습니다.

그러나 연구자들이 E. coli의 세 가지 자연 발생 균주를 혼합하여 보여준 것처럼, 자연 발생 균주를 능숙하게 선택하여 결합하면 유전공학 없이도 이를 수행할 수 있습니다 .

원예와 같다

"백신으로 병원성 박테리아를 십일조로 박멸할 수는 있지만, 장기적인 성공을 이루려면 장내 생태계에서 결과적으로 생기는 틈새를 메울 무해한 미생물이 필요합니다." 슬랙이 설명합니다. "원예와 같습니다. 정원의 한 구역에서 잡초를 피하고 싶다면 잡초를 제거한 후 다른 식물을 심어야 합니다. 흙을 비워두면 잡초가 다시 자랄 뿐입니다."

이전 연구에서 보여 주었듯이, 일부 사람의 장내세균총에는 병원성 박테리아와 경쟁하는 박테리아 균주가 자연스럽게 포함되어 있어 이를 억제합니다. 이런 사람들에게는 장내 병원균에 대한 백신 접종이 과거에 이미 효과가 있었습니다. 새로운 접근 방식의 일부로 경쟁 균주를 백신 접종과 함께 투여하면 이런 종류의 경쟁 균주가 없는 사람에게도 효과적인 보호를 달성할 수 있습니다.

항생제 사용 감소

새로운 접근법의 주요 장점 중 하나는 항생제가 필요 없이 병원성 박테리아를 대체한다는 것입니다. 또한 점점 더 건강 문제가 되고 있는 항생제 내성 세균에도 효과적입니다.

새로운 접근 방식을 사용하면 수술적 개입 전에 환자의 장에서 병원성 또는 항생제 내성 박테리아를 제거할 수 있습니다. 이는 예를 들어 환자가 면역 억제제를 복용해야 하는 장기 이식의 경우 특히 중요할 것입니다. 연구자들은 이것이 항생제 사용을 줄이는 길을 열 것이라고 강조합니다.

이 접근법은 면역 체계가 준비되지 않은 박테리아 균주가 유통되는 먼 나라로의 여행 전에도 유용할 수 있습니다. "일반적으로, 인구에서 해로운 항생제 내성 균주를 십일조각 내는 데 성공할수록 모든 사람의 건강에 더 좋습니다."라고 슬랙은 말합니다.

언젠가는 사람들이 백신과 경쟁 박테리아가 들어 있는 캡슐을 삼킬 수 있을지도 모릅니다. 그러나 이 접근 방식을 인간에게 적용하기 전에 추가 연구가 필요합니다. 현재 연구에서 과학자들은 모델 병원체를 사용하여 장에서 병원체를 대체할 수 있음을 보여주었습니다. 이제 연구자들이 직면한 큰 과제는 그들의 발견을 임상적으로 관련된 미생물 균주와 사람에게 적용하는 것입니다.

이 연구는 스위스 국립과학재단 산하 바젤 아동건강 연구센터와 국립미생물군집 연구역량센터(NCCR)의 재정 지원, 그리고 유럽연구위원회(ERC)가 에마 슬랙에게 지원한 통합 연구비로 가능했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250403143837.htm