공포의 백색 가루’로 불리는 탄저균의 병원성에 핵심적인 역할을 하는 원리가 정밀의학 생명공학기업 마크로젠(대표이사 정현용)과 하버드의과대학 국제공동연구팀에 의해 밝혀졌다.

탄저균은 포자라는 특수한 형태의 입자로 인체에 침투해 면역 체계를 무력화시키는 병원성 세균이다. 생화학전 및 생물테러의 수단으로 이용될 만큼 치사율이 높지만 지금까지 병원성에 대한 이해와 치료법의 개발을 위한 핵심 원리가 명확히 알려져 있지 않았다.

하버드의과대학 박진모 교수 그룹과 마크로젠 생명정보학연구소 김창훈 박사팀은 국제공동연구를 통해 이러한 탄저균의 병원성에 핵심적인 역할을 하는 원리를 규명해 냈으며, 해당 논문을 의학 및 면역학 분야 최고 권위 학술지인 JEM(The Journal of Experimental Medicine) 4월 11일자에 ‘유해한 숙주 면역 반응을 유발하는 RNA 관련 박테리아 포자의 TLR 감지 기능(TLR sensing of bacterial spore-associated RNA triggers host immune responses with detrimental effects)’이라는 제목으로 발표했다.

연구 결과에 따르면 탄저균 포자는 자신의 표면을 RNA 분자로 둘러 쌓아서 인간의 면역 체계가 바이러스와 같은 다른 종류의 병원체로 오인하도록 유도하는 것으로 나타났다. 즉 인체는 탄저균 포자의 RNA 외피로 인해 감염 초기에 세균성 감염에 최적화된 방어 기제를 작동하지 못하고, 이로 인해 면역에 실패한다는 사실이 밝혀진 것이다.

이번 연구 성과 달성에는 마크로젠의 최신 RNA 시퀀싱 기술과 빅데이터 해석 기법이 핵심적인 역할을 했다. 탄저균 포자에 극소량으로 존재하는 면역자극성 RNA를 분리하고 면역 체계를 교란시키는 분자를 정확히 결정하는 것이 마크로젠의 기술로 가능했기 때문이라고 연구팀은 설명했다.

이번 논문의 제 1 저자인 하버드의과대학 박진모 교수 그룹의 추민경 연구교수는 “비독성 탄저균의 포자로부터 추출한 RNA를 마크로젠에 전달했으며, 마크로젠은 해당 RNA를 차세대 시퀀싱 및 바이오인포매틱스 플랫폼으로 분석해냈다”고 연구과정을 소개했다.

공동연구팀은 앞으로 숙주 면역 체계를 교란시키기 위해 유사한 전략을 사용하는 다른 세균성 병원균의 포자가 있는지를 연구할 예정이다. 또한 탄저균 포자의 면역 교란 기작에 대처하는 새로운 원리의 치료법 개발 연구를 수행하고, 탄저균 포자의 강력한 면역 조절 능력을 역으로 이용해 인공적으로 면역 체계를 조절하는 기술을 개발할 계획이다.