유전자 변형 장내 박테리아, 신장 결석 억제 가능성 임상에서 확인

 

 

스탠퍼드 대학교 연구진이 인간 장내 미생물군을 활용해 신장 결석 예방 가능성을 보여주는 연구 결과를 발표했다. 장내 미생물은 면역 체계, 신경계, 대사 기능 등 건강 전반에 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 이번 연구에서는 특정 박테리아를 유전자 변형해 장내에서 질병을 예방하거나 치료하는 새로운 접근법을 시험했다. 연구진은 이미 인간 장내에서 발견되는 포케이콜라 불가투스(Phocaeicola vulgatus)를 대상으로 옥살산을 분해하도록 조작하고, 해조류에서 추출한 포르피란을 이용해 박테리아의 증식과 사멸을 조절했다. 포르피란은 투여량에 따라 박테리아 개체 수를 조절할 수 있어, 안전한 정착과 제거가 가능함을 확인했다.

연구는 쥐 실험, 건강한 사람 대상 시험, EH(고옥살산뇨증) 환자 대상 시험 등 세 가지 단계로 진행됐다. 먼저 쥐 실험에서, 식단으로 옥살산 수치를 높인 동물에게 변형된 박테리아를 투여하자 소변 내 옥살산 수치가 최대 47%까지 감소했다. 이어 EH를 유도한 쥐에게도 투여했을 때, 대조군에서 나타난 소변 옥살산 증가가 변형 균주를 가진 쥐에서는 거의 관찰되지 않았다. 투여를 중단하면 박테리아가 자연스럽게 제거되는 점도 확인되어, 조절 가능한 치료 가능성을 시사했다.

1/2a상 임상시험에서는 건강한 성인 39명을 대상으로 박테리아의 장내 정착과 안전성을 평가했다. 결과는 용량 의존적이었으며, 포르피란 수치가 높을수록 포케이콜라 불가투스가 장내에서 증식했다. 대부분 참가자는 포르피란 제거 후 박테리아가 감소했으나, 일부는 항생제 치료 이후에도 장내에 지속적으로 남아 유전 물질 교환과 돌연변이 가능성을 보여주었다. 다행히 장기적 부작용은 없었으며, 이는 변형 박테리아의 안전성을 뒷받침했다.

EH 환자 9명을 대상으로 한 시험에서도 긍정적 변화가 관찰됐다. 치료를 받은 6명은 소변 내 옥살산 수치가 평균 27% 감소했으며, 일부 변형 박테리아에서 유전자 돌연변이가 발생했지만 부작용은 나타나지 않았다. 연구진은 변형 박테리아의 효능이 주변 박테리아와의 유전자 전이로 인해 다소 감소할 수 있지만, 안전성과 내약성은 유지된다고 평가했다.

이번 연구는 장내 박테리아를 유전자 변형해 질병 치료 가능성을 높이는 초기 사례로, 향후 연구에서는 돌연변이 발생을 최소화하고 안정적 정착을 도모하는 방법이 중점적으로 다뤄질 전망이다. 연구진은 단회 투여만으로도 장기간 인간 장내에 박테리아를 정착시킬 수 있으며, 고용량 포르피란 투여도 안전하고 내약성이 우수하다는 점을 강조했다. 이번 결과는 신장 결석 및 관련 대사 질환을 장내 미생물 조절로 관리할 수 있는 가능성을 제시하며, 다양한 질병에 대한 맞춤형 미생물 치료 개발의 초석이 될 것으로 기대된다.