최신 과학 지식을 접하는
가장 똑똑한 방법!

[표지로 읽는 과학] 체내 깊숙이 숨은 박테리아도 초음파 메아리로 본다

2018년 01월 07일 18:00
이미지 확대하기네이처 제공
네이처 제공

이번 주 ‘네이처’ 표지에는 인체 깊숙한 곳에서 유영하는 체내 미생물을 심해 잠수함처럼 묘사한 모습이 담겼다. 바이러스, 세균, 곰팡이 등 사람 몸 속 구석구석에 사는 미생물들은 약 100조 마리에 이른다. 초음파 신호로 잠수함을 감지하듯 체내 미생물을 탐지할 수 있을까.

 

체내 미생물은 섬유질 분해 같은 소화부터 비타민 합성, 면역에 이르기까지 인체의 건강을 유지하는 다양한 기능에서 중요한 역할을 한다. 때문에 체내 미생물을 분석하면 각종 질병을 진단하거나 새로운 치료법을 개발하는 데 필요한 정보를 얻을 수 있다.

 

하지만 형광 조영제(造影劑)를 활용한 기존의 의료 영상 기술로는 체내 깊숙이 자리해 있는 미생물을 관찰하기가 어려웠다.
 
이런 가운데 미케일 샤피로 미국 캘리포니아공대(칼텍) 교수팀이 포유류의 체내에 사는 미생물들을 비침습적으로 시각화하는 기술을 개발했다고 ‘네이처’ 4일자에 발표했다. 미생물의 유전체에서 특정 유전자를 발현시켜 미생물이 초음파 신호를 내도록 하는 기술이다. 즉, 초음파 영상 기기로 체내를 비추면 미생물들만 선명하게 볼 수 있다.
 
연구진은 몇몇 박테리아의 몸 속에서는 작은 기포가 발생한다는 사실에 주목했다. 기포는 초음파 영상 기기가 내는 초음파 신호를 반사시킬 수 있기 때문이다. 연구진은 특정 유전자가 발현됐을 때 기포가 생성된다는 사실을 밝혀내고 이 유전자를 ‘소리응답유전자(ARG)’라고 명명했다.
 
연구진은 쥐의 몸속에 사는 박테리아의 유전체에서 ARG 유전자를 발현시켰다. 그 결과 박테리아 내부에 작은 기포가 생성됐다. 쥐의 몸에 초음파 영상 기기를 갖다 대자 박테리아 체내의 기포에 초음파 신호가 반사되면서 박테리아의 위치와 개체 수를 파악할 수 있었다. 즉, 기포 덕분에 박테리아가 초음파 메아리를 만들어내는 것이다.
 
샤피로 교수는 “암세포의 성장에 관여하는 미생물의 움직임을 실시간으로 영상화 할 수도 있다”며 “미생물군집(마이크로바이옴) 연구의 새 길을 연 것으로, 질병 진단 기술과 약물 전달 기술, 새로운 치료제 개발을 앞당길 것으로 기대한다”고 밝혔다.

 

메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

관련기사

인기기사

댓글

댓글쓰기

지금
이기사
관련 태그 뉴스

동아사이언스 SNS로
최신 소식을 받아 보세요!

  • 과학동아
    과학동아페이스북 과학동아카카오스토리 과학동아트위터
  • 과학동아천문대
    과학동아천문대페이스북
  • 어과동TV
    어과동TV페이스북
관련 태그 뉴스

동아사이언스 SNS로
최신 소식을 받아 보세요!

  • 과학동아
    과학동아페이스북 과학동아카카오스토리 과학동아트위터
  • 과학동아천문대
    과학동아천문대페이스북
  • 어과동TV
    어과동TV페이스북