[바이러스학: 박테리오파지] 인간과 박테리오파지

• 인간에게 유익한 바이러스

인간 대장에서 대장균만 죽이는 T4 박테리오파지

박테리오파지가 공격하는 세균은 대장균을 비롯한 인체에 악영향을 주는 세균입니다. 그렇기에 박테리오파지는 오히려 인체에 해로운 세균을 죽여주는 바이러스이면서 인체 세포는 공격하지 않는 유익한 바이러스입니다. 이 때문에 많은 과학자들은 박테리오파지를 의학에 이용하려는 시도를 했습니다.
 
 
 

• 파지 요법

트웍스와 데렐

1915년 대영제국 브라운 동물병원의 미생물학자 프레더릭 트워트는 포도상구균이 유난히 때죽음을 당하는 것을 처음 발견했고 1917년 프랑스 제3공화국의 파스퇴르 연구소에서 미생물학자 펠릭스 데렐이 원인이 바이러스임을 발견하고 박테리오파지라 이름을 붙이며 세상에 알려졌습니다.

장내 유해균을 청소하는 파지 요법

파스퇴르 연구소는 1919년 박테리오파지를 이용해 대장균을 소탕하는 파지 요법을 처음 시도했고 폴란드 제2공화국과 소비에트 사회주의 공화국 연방의 미생물학자들도 보건위생을 위해 파지 요법을 시도했습니다. 당시 오염된 물을 마시고 장과 혈액에 유해균이 많아 질병에 걸린 사람들이 많았고 이들에게 박테리오파지를 먹여 박테리오파지가 유해균을 감염시키며 소탕하는 치료법으로 사용했습니다.

내성균을 소탕하는 박테리오파지

그러다 항생제가 등장하며 잠시 주춤했는데 시간이 지나 대장균 중 약에 저항성이 있는 종들이 살아남아 번식하며 내성을 갖추기를 반복하자 박테리오파지를 이용한 파지 요법이 다시 주목을 받았습니다. 시간이 흘러 21세기에는 CRISPR-Cas3라는 유전자 가위를 이용해 특정 박테리오파지를 생산해 파지 요법에 투입이 가능하면서 쓸모를 재확인했습니다.

인간 항체는 박테리오파지도 위험한 침입자라 생각해 무조건 소탕한다

다만 파지 요법은 인체가 무해한 박테리오파지를 보고 침입자라 생각해 항체를 만들면 소용이 없다는 단점이 존재합니다. 인체는 일단 처음보는 바이러스가 침입하면 해로움 여부를 따지지 않고 항체를 만들어 소탕하는데 이 본능 때문에 박테리오파지가 유해균을 감염시키기 전에 인체 항체에 걸려 청소당하면 소용이 없다는 한계가 존재합니다.
 
 
 

• 인체에 해를 주는 박테리오파지 부작용

디프테리아

박테리오파지 종류는 많으며 용원성 생활사를 가진 박테리오파지는 의도치않게 세균을 돌연변이로 만들 수 있습니다. 그래서 본디 무해한 박테리아인데 박테리오파지에 감염되면 독성물질을 배출하는 유해균이 될 수 있습니다. 한 예로 디프테리아라는 질병이 있는데 인후통을 동반하며 심한 경우 목구멍에 흰색 판이 생겨 인후염증을 유발하고 혈소판감소증으로 상처가 회복되지 않는 질병이 발생합니다.

보툴리누스 중독

보툴리누스균이 인체 내에 침입해 발생하는 보툴리누스 중독도 박테리오파지에 의한 세균 돌연변이 결과물입니다. 보툴리누스균은 감염으로 혐기성 세균이 되어 통조림 등 밀폐용기에 번식해 감염되는데 근육수축을 유발해 힘이 풀리게 만듭니다. 영유아의 경우 아기가 힘이 없어 몸이 축 쳐지게 됩니다.

성홍열

인체 침샘에 존재하는 유익한 미생물 중 일부가 박테리오파지에 감염되면 성홍열을 발병하는 독성 유해균이 될 수 있습니다. 혀부터 시작해 온몸에 반점이 생기며 고열을 유발하는데 다행히 치료제가 존재합니다. 그 치료제는 유명한 페니실린입니다.

T4 박테리오파지

그래서 박테리오파지를 이용하는 파지 요법은 용원성 생활을 하지 않고 용균성 생활만 하는 T4 박테리오파지만 이용합니다. T4 박테리오파지는 집요하게 대장균만 공격하며 감염 후 며칠 이내로 대장균을 죽이고 번식하기에 인체에 무해합니다.