슈퍼버그를 겨냥한 바이러스 무기: AI로 강화된 파지 요법의 도약

소요 시간: 2 분
에 의해 Maria Lopez
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초균을 공격하는 박테리오파지의 현미경 이미지.

Seoul항생제 내성이 커다란 문제로 대두되면서, 의사들은 다시 파지 요법에 관심을 기울이고 있습니다. 이 치료법은 박테리오파지라는 바이러스를 사용하여 세균 감염을 공격하는데, 특히 슈퍼박테리아와 싸울 능력으로 주목받고 있습니다. 파스퇴르 연구소와 다른 연구 그룹의 과학자들은 AI를 활용하여 박테리아의 유전 물질에 기반한 최적의 파지 조합을 선택함으로써 획기적인 성과를 이루어냈습니다. 이 진전은 기존 항생제에 반응하지 않는 감염에 대해 개인 맞춤형 치료법을 만드는 데 중요한 걸음이 되고 있습니다.

새로운 치료법은 발전 중인 여러 중요한 특징들을 가지고 있습니다.

  • 특이성: 파지는 유익한 박테리아를 해치지 않고 유해한 박테리아를 선택적으로 타겟할 수 있으며, 이는 광범위 항생제와 다릅니다.
  • 진화하는 해결책: 파지는 박테리아와 함께 진화하여, 장기적인 박테리아 저항성 문제 해결의 가능성을 제공합니다.
  • 맞춤 치료: 인공지능을 통해 박테리아의 DNA를 분석하여 특정 파지를 찾아내어 해당 박테리아에 효과적으로 대처할 수 있습니다.

파지 치료의 큰 이점은 매우 정밀하다는 점입니다. 일반 항생제와 달리 파지는 특정 세균만 공격하여 미생물군집에 혼란을 주지 않습니다. 이러한 정밀함은 유용하지만 다루기 까다롭습니다. 적절한 파지를 사용하기 위해서는 세균과 파지의 상호작용을 이해하고 다양한 세균 유전체에 대한 파지의 효과에 대한 강력한 데이터베이스를 보유해야 합니다.

인공지능을 활용하면 방대한 양의 데이터를 분석하여 박테리아의 유전적 특성과 파지에 의한 감염 가능성 간의 연관성을 파악할 수 있습니다. 연구 결과에 따르면, 파지가 박테리아를 감염시키는 데 성공하는 주된 요인은 박테리아의 내부 방어 체계보다는 표면 구조에 있다고 밝혀졌습니다. 이 발견은 박테리아 방어를 효과적으로 회피할 수 있는 파지를 선택하는 데 큰 도움이 됩니다.

파지 치료법은 잠재력이 크지만 여러 도전에 직면해 있습니다. 가장 큰 문제 중 하나는 규제입니다. 프랑스 같은 곳에서는 특정 케이스에만 엄격한 승인을 통해 파지가 허용됩니다. 또한 파지가 실험실뿐만 아니라 다양한 실제 상황에서도 효과적으로 작동하는지를 확인하기 위한 철저한 검사가 필요합니다.

현재 주된 관심사는 대장균 치료이지만, 파지 치료는 다른 여러 박테리아에도 도움이 될 수 있습니다. 과학자들은 AI 모델을 개선하여 다양한 유해 박테리아를 다룰 수 있게 하려고 하며, 이를 통해 다양한 세균 감염에 대한 구체적인 치료법 개발을 목표로 하고 있습니다.

파지 테라피, 항생제 내성 문제 해결에 부상

항생제 내성을 극복하기 위한 대안으로 파지 테라피가 다시 주목받고 있다. 이는 개인 맞춤형 의료 치료에 새로운 가능성을 제공한다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1038/s41564-024-01832-5

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Baptiste Gaborieau, Hugo Vaysset, Florian Tesson, Inès Charachon, Nicolas Dib, Juliette Bernier, Tanguy Dequidt, Héloïse Georjon, Olivier Clermont, Pascal Hersen, Laurent Debarbieux, Jean-Damien Ricard, Erick Denamur, Aude Bernheim. Prediction of strain level phage–host interactions across the Escherichia genus using only genomic information. Nature Microbiology, 2024; 9 (11): 2847 DOI: 10.1038/s41564-024-01832-5
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