의학계의 중요한 도약으로, 연구원들은 토양에 숨겨진 유전적 비밀을 풀어낼 새로운 기술을 개발했으며, 이는 수백 개의 이전에 알려지지 않았던 박테리아 게놈과 두 가지 유망한 항생제 후보를 발견하는 데 기여했습니다. 저명한 학술지 Nature Biotechnology에 발표된 이 획기적인 연구는, 증가하는 항균제 내성(AMR)에 직면하여 효과적인 항생제의 공급이 줄어들고 있는 중요한 글로벌 보건 문제에 대한 확장 가능한 해결책을 제공합니다.

수십 년 동안, 우리의 생명을 구하는 항생제의 대부분은 토양 미생물에서 유래했습니다. 그러나 이 미생물들의 상당 부분은 실험실에서 배양할 수 없어 약물 발견에 상당한 병목 현상을 일으켰습니다. 이 새로운 방법은 큰 DNA 조각을 토양에서 직접 추출하고 염기서열을 분석함으로써 이러한 장애물을 극복하며, 과학자들이 이들 파악하기 어려운 미생물의 게놈을 조립하고 생리활성 화합물을 탐색할 수 있도록 합니다. 강력한 항균 특성을 가진 두 가지 별개의 화합물인 에루타시딘(erutacidin)과 트리긴타신(trigintamicin)의 발견은 점점 치료가 어려워지는 감염에 대한 희망의 빛을 제공합니다.

이 연구의 의미는 즉각적인 치료 적용을 훨씬 뛰어넘습니다. 이는 우리 환경을 형성하고 기후 및 농업 이해에 잠재적인 단서를 제공하는 광대하고 미지의 미생물 영역을 열어줍니다. 록펠러 유전체 암호화 소분자 연구소 소장인 션 F. 브래디(Sean F. Brady)는 “우리는 마침내 인간이 접근할 수 없었던 미생물 세계를 볼 수 있는 기술을 갖게 되었습니다.”라고 말했습니다. “우리는 단순히 이 정보를 보는 것에 그치지 않고, 이미 잠재적으로 유용한 항생제로 전환하고 있습니다. 이것은 단지 시작일 뿐입니다.” 이 발견은 우리 발밑에 숨겨진 거대한 미개발 잠재력을 강조하며, 미생물학 및 약물 개발의 새로운 시대를 알립니다.

주요 맥락

배경 및 역사: 수십 년 동안 토양은 배양 가능한 박테리아로부터 항생제의 주요 공급원이었습니다. AMR의 증가는 1987년에 발견된 마지막 신규 항생제 계열에 이어 새로운 계열의 약물에 대한 시급한 필요성을 야기했습니다.
관련 발전: WHO는 AMR을 주요 글로벌 공중 보건 문제 중 하나로 식별했으며, 내성이 통제되지 않으면 2050년까지 매년 1천만 명의 사망자를 초래할 수 있다고 예측합니다.
중요한 연결: 이 연구는 고급 장독 나노포어 시퀀싱 및 계산 화학(synBNP 접근법)을 사용하여 전통적인 배양 방법의 한계를 극복합니다.

이 혁신은 새롭고 확장 가능한 항생제 발견 방법을 제공함으로써 제약 및 생명공학 분야에 직접적인 영향을 미칩니다. 치료 불가능한 감염으로 고통받는 전 세계 수백만 명에게 희망을 제공하며, 잠재적으로 생명을 구하고 의료 부담을 줄입니다. 연구자들에게는 이전에 과학적 조사에서 숨겨져 있던 대다수의 미생물 생명체에 대한 접근을 가능하게 합니다. 경제적 영향 또한 심오하며, AMR과 관련된 수십억 달러의 의료 비용을 완화할 잠재력이 있습니다.

타임라인

무슨 일이 있었나: 연구원들은 토양 미생물의 큰 DNA 조각을 추출, 염기서열 분석 및 계산적으로 분석하는 기술을 개발했습니다.
현재 상황: 이 기술은 수백 개의 새로운 박테리아 게놈을 생성했으며, 유망한 두 가지 항생제 후보인 에루타시딘과 트리긴타신을 확인했습니다.
향후 전망: 이러한 후보를 승인된 약물로 개발하기 위해서는 광범위한 전임상 및 임상 시험이 필요하며, 이는 일반적으로 수년이 걸립니다. 이 방법론은 추가적인 발견을 위해 다른 환경에도 적용될 것으로 예상됩니다.

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