페니실린은 2차 세계대전 이후 대량생산돼 세균성 질병 치료에 혁혁한 공을 세웠다. 그 뒤로 스트렙토마이신, 테트라사이클린, 반코마이신 같은 다양한 항생제가 쏟아져 나와 과학자들은 수 십 년 내에 세균성 질병을 정복할 것으로 낙관했다. 하지만 항생제 내성균의 등장으로 이 같은 예측은 빗나가게 됐다. 항생제 내성 유전자를 물려받은 내성균이 갈수록 늘어나고 있는 것.
이에 대항할 수 있는 방법은 또 다른 항생제의 개발이지만 무엇보다도 세균의 내성을 키우는 항생제의 오남용을 막아야 한다는 게 과학자들의 지적이다.
항생제에 저항성을 가진 항생제 내성균이 늘어나고 있다. 심지어 오래전에 완전히 박멸했다고 알려졌던 세균도 더옥 강력해진 모습으로 다시 나타나고 있다.
최근 몇 년 사이 약이 듣지 않거나 같은 질병을 반복해서 앓는 아이들이 급격히 늘었다. 일본의 소아과 의사인 테라사와 마사히코는 12년 동안의 경험을 바탕으로 쓴 저서 ‘아이들의 병이 낫지 않는다’에서 “중이염 같이 예전에는 쉽게 나았던 병이 점점 낫기 힘들어지고 있다”고 말했다.
예전에는 쉽게 낫던 병이 이제는 왜 낫기 힘들어졌을까. 가장 큰 이유는 인류의 대(對) 세균 무기인 항생제의 위력이 예전만 못하기 때문이다. 사실 항생제에 저항성을 가진 ‘항생제 내성균’은 점점 늘고 있다. 심지어는 오래전에 완전히 섬멸했다고 생각했던 세균도 더 강력해진 모습으로 돌아오고 있다. 인류는 내성균의 역습을 이겨낼 수 있을까.
항생제 내성균의 등장
세균에게 일방적으로 패했던 인류가 ‘무기’를 갖게 된 것은 80년도 안 된다. 1928년 스코틀랜드의 생물학자 알렉산더 플레밍이 페니실리움(penicillium) 속의 곰팡이에서 추출한 페니실린이 최초의 항생제다. 항생제는 미생물이 생산하는 대사산물로 다른 미생물의 발육을 억제하거나 사멸시키는 역할을 한다.
페니실린은 2차 세계대전 이후 대량생산돼 세균성 질병 치료에 혁혁한 공을 세웠다. 그 뒤로 스트렙토마이신, 테트라사이클린, 반코마이신 같은 다양한 항생제가 쏟아져 나왔다. 페니실린에 이은 항생제의 개발로 과학자들은 앞으로 수 십 년 내에 모든 세균성 질병을 정복할 것으로 낙관했다.
하지만 항생제 내성균의 등장으로 이 예측은 빗나갔다. 페니실린은 내성균이 워낙 많아져 거의 쓸 수 없는 항생제가 됐고, 다른 항생제들의 내성균 비율도 점점 높아지는 추세다.
대표적인 항생제 내성균은 바로 포도상구균(Staphylococcus aureus). 세균이 포도송이 모양으로 모여 자라기 때문에 이 같은 이름이 붙은 이 세균은 폐, 소화기관, 비뇨기관, 피부 등 몸의 거의 모든 곳에서 질병을 일으킨다. 폐렴, 식중독, 관절염, 골수염은 물론 아토피까지 일으키는 아주 골치 아픈 세균인 것.
당초 포도상구균은 페니실린으로 치료할 수 있었다. 하지만 페니실린 사용이 늘어나면서 페니실린을 분해하는 새로운 포도상구균이 생겼고, 과학자들은 이를 치료할 새로운 항생제 메티실린을 개발했다. 그런데 얼마 전부터 이 메티실린에 내성을 가진 메티실린 내성 포도상구균(MRSA)이 등장했다.
MRSA를 퇴치할 유일한 수단은 반코마이신 뿐인 것으로 평가되고 있다. 즉 반코마이신은 현재 인류가 가진 최후의 보루라고 할 수 있는 항생제인 것이다.
문제는 세균의 진화 속도가 워낙 빨라 최근 반코마이신에 내성이 생긴 반코마이신 내성 포도상구균(VRSA)까지 등장했다는 것. VRSA에 감염되면 더 이상 치료방법이 없다. 더욱 두려운 사실은 이 불치의 항생제 내성균이 손쉽게 전염된다는 사실이다.
질병관리본부의 지난 2005년 자료에 따르면 포도상구균에 감염된 대학병원 환자 중 MRSA의 비율이 69%나 될 정도로 우리나라는 내성균 위험 국가다. 현재 우리나라에 VRSA로 의심되는 환자는 단 한건이 보고됐지만 이 같은 상황이라면 VRSA가 언제 창궐할지 장담할 수 없는 상태다.
항생제 내성 유전자
항생제 내성균은 어떤 메커니즘으로 생성될까. 사실 “항생제 내성균이 생긴다”는 말은 정확한 표현이 아니다. 항생제 내성균은 생긴 것이 아니라 애초부터 있었기 때문이다.
일반적으로 세균은 유전자 수가 적지만 워낙 자주 번식하기 때문에 다양한 돌연변이가 존재한다. 예를 들어 페니실린을 분해하는 효소를 만들어 페니실린을 무력화하는 세균이 수백만 마리의 세균 중에 한 둘 정도 존재할 수 있다는 뜻이다.
평소 이들은 다른 세균들과 똑같다. 하지만 항생제가 투여되면 다른 세균들은 모두 다 죽고 이들만 살아남는다. 사람의 면역세포는 이들 살아남은 세균을 죽이지만 끝까지 살아남는 경우가 있다.
항생제를 자주 쓰거나 또는 쓰다 말다를 반복하면 이 같은 세균, 즉 내성균이 살아남을 확률이 높아진다. 살아남은 내성균들은 조용히 때를 기다리다 번식하기 좋은 조건이 되면 자신의 자손을 만들기 시작한다.
내성균의 후예들은 항생제 내성 유전자를 물려받았기 때문에 항생제를 투여해도 더 이상 죽지 않는다. 즉 항생제를 많이 쓸수록 항생제 내성균이 생길 가능성이 크다. 병을 치료하는 병원이 바로 내성균이 발생하기 가장 쉬운 장소가 되는 것도 이 때문이다.
그렇다면 내성균에 대항할 방법은 없을까. 가장 쉽게 생각할 수 있는 방법은 새로운 항생제를 만드는 것이다. 세균의 세포벽을 자라지 못하게 하거나 단백질 합성을 방해하는 현재의 항생제 대신 다른 방법으로 세균을 죽이는 것이다. 즉 메티실린이 페니실린을 대치한 것처럼 반코마이신을 대치할 차세대 항생제가 곧 나올 것이라는 얘기다.
항생제 관리가 중요
하지만 새로운 항생제 개발보다 더 중요한 것은 항생제 관리다. 우리나라는 오래 전부터 항생제 남용 국가 1위라는 오명을 갖고 있다.
사실 사람들은 자신도 모르는 사이 꽤 많은 항생제를 섭취하고 있다. 쇠고기, 돼지고기 등의 고기는 물론 벌꿀 같은 기호품에조차 항생제가 들어간다. 이는 세균에 대한 저항성을 높이기 위해 사육하는 가축 등에 항생제가 든 먹이를 주기 때문이다.
사람의 몸은 면역기능이 있어 대부분의 질병은 자연적으로 치료된다. 며칠 빨리 낫자고 무리해서 항생제를 쓸 필요가 없다는 말이다. 하루에 5번 이상 손을 씻는 등 생활습관만 바꿔도 세균성 질병에 걸릴 확률은 절반 이상 줄어든다. 항균비누 같은 항균제품도 내성균을 만들 수 있기 때문에 장기간 사용하는 것은 좋지 않다. 꼭 필요한 곳에만 항생제를 쓰는 등 항생제 관리가 필요한 때다.
글_김정훈 과학칼럼니스트
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