항생제 내성 진단, 3일 → 6시간으로 줄였다

2017.05.15 18:00
서울대 연구진이 개발한 초고속 항생제 감수성 검사(AST) 기술의 모식도. 환자의 혈액을 채취해 바이오 칩에 떨어뜨리고, 냉각건조시킨 항생제와 섞이도록 한다. 만약 항생제에 내성을 갖고 있는 경우, 4시간이 지나면서는 박테리아가 군락을 이루기 시작한다. 이를 현미경이 자동 관측해 내성 여부를 진단해 주는 것이다. - 사이언티픽 리포트 제공
서울대 연구진이 개발한 초고속 항생제 감수성 검사(AST) 기술의 모식도. 환자의 혈액을 채취해 바이오 칩에 떨어뜨리고, 냉각건조시킨 항생제와 섞이도록 한다. 만약 항생제에 내성을 갖고 있는 경우, 4시간이 지나면서는 박테리아가 미소군락을 이루기 시작한다. 이를 현미경이 자동 관측해 내성 여부를 진단해 주는 것이다. - 사이언티픽 리포트 제공

국내 연구진이 폐렴이나 패혈증 등을 일으키는 세균이 항생제에 내성을 가졌는지를 단 몇 시간 만에 진단하는 검사 기술을 개발했다.
 
권성훈 서울대 전기정보공학부 교수팀은 서울대병원, 퀀타매트릭스 등과 공동으로 미세형상제작기술 기반의 바이오 칩을 활용, 세균의 항생제 내성(감수성) 여부를 초고속으로 파악하는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.

 

기존의 항생제 감수성 검사는 결과를 확인하기까지 3일이 걸렸는데 이를 6시간까지 줄였다. 항생제를 처방하기 전에 내성 여부를 신속히 확인할 수 있으면, 내성이 약한 세균에 감염된 환자에게까지 불필요하게 강력한 항생제를 쓰는 일을 막을 수 있다. 권 교수는 “단 며칠 사이에도 환자에 대한 항생제 오남용이 이뤄질 수 있다”며 “무분별한 항생제 사용이 세계적으로 슈퍼박테리아를 발생시킨 주요 원인이 됐기 때문에 이를 막기 위한 기술이 시급했다”고 설명했다.

 

연구진은 항생제 감수성 검사(AST) 시간을 단축하기 위해 바이오 칩과 자동화된 분석 플랫폼을 개발했다. 세균을 오랜 시간 배양한 뒤 집단적 변화를 측정하는 기존 방법 대신, 항생제에 대한 개별 세균의 반응을 현미경으로 자동 관찰하는 방법을 택했다.
 
연구진은 이 같은 초고속 항생제 감수성 검사 기술로 서울대병원 진단검사실에서 제공한 환자 206명에서 유래한 임상 균주에 항생제 감수성 검사를 실시했다. 6시간 만에 얻은 진단 결과는 미국 식품의약처(FDA)에서 제시하는 항생제 감수성 검사의 성능 기준을 만족한 것으로 나타났다.

 

권 교수는 “초고속 검사로 감염 치료에 적합한 항생제를 신속하게 파악한다면 환자의 생존율을 높이고 사회 경제적 비용을 줄일 수 있다”며 “새로운 항생제 개발에 필요한 항생제 스크리닝에도 사용할 수 있어 최근 침체된 항생제 신약 개발에도 기여할 것”이라고 설명했다.

  

연구 결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포트’ 4월 25일자에 게재됐다.

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