항생제 내성은 인류의 생존을 위협하는 10가지 위험 (스웨덴 GCF 2018년 보고서) 중 하나로써 시급한 해결책 마련이 반드시 필요하다. 2016년 발행된 영국 의회보고서에는 항생제 내성에 대한 해결책이 마련되지 않는다면 2050년에 1000만 명 이상이 내성균에 의해 목숨을  잃을 수 있다는 사실을 경고한 바 있다. 따라서 항생제내성 문제는 인류의 생존을 위해 반드시 풀어야할 숙제 중에 하나이다.

항생제 내성은 균을 직접 사멸시키는 항생제에 대해서 균이 변이를 통하여 적응해 가면서 필연적으로 발생하게 되는 자연적 과정이므로, 현재 사용 중인 항생제와 같이 균을 직접 죽이는 기전을 갖는 항생제에 의한 내성 발생은 피할 수 없는 현상이다. 따라서, 내성균의 발생을 피하기 위해서는 완전히 새로운 기전의 항생 물질이 필요하다. 

연구팀은 신선초에서 만들어지는 잔소안제롤이라는 물질이 대표적인 내성균 중 하나인 황색포도상구균의 병독성인자 합성을 저해함으로써, 감염을 일으킨 균이 병을 일으키지 못하고 인체 면역작용에 의해 사멸된다는 사실을 발견하였다. 또한 이 물질을 유기화학적으로 합성하는 방법을 찾고 여러 가지 유도체를 합성하여, 잔소안제롤보다 더욱  우수한 성질의 항독성 물질인 PM-56을 확보하였다.  항독성활성을 갖는 PM-56은 균을 죽이지 않고 독성 만을 제거하기 때문에, 세균에 내성 발생 압력을 가하지 않아 항독성 물질에 대한 내성균 발생을 근원적으로 차단할 수 있다. 즉 제균 활성이 아닌 항독성활성을 갖는 새로운 개념의 항생제로 작용하는 것이다.

명일엽이라고도 불리는 신선초는 먹으면 신선이 될 수 있다는 속설처럼 다양한 약효를 갖고 있어서 건강식품으로 각광 받고 있다. 학명 (Angelica utilis) 역시 ‘천사가 준 선물’이라는 의미가 담겨있을 정도로 매우 유용한 식물로 알려져 있다. 그 이름에 따르듯, 신선초가 항세균독성에 의한 항생 효과를 가질 수 있음이 본 연구로 증명되었다.  

김경규 교수는“독성을 저해하는 새로운 기전 항생제의 성공 가능성을 검증함으로써 향후 내성발생 없는 새로운 감염치료제 개발을 기대할 수 있게 되었다.”라고 언급하였다.

본 연구는 의과대학 “항균내성 및 치료제 연구소 (https://shb.skku.edu/iamrt/)”의 연구로 진행되었고 의약화학분야의 세계적인 학술지인 Medicinal Chemistry를 통해 발표 되었다 (2018년 11월). 

또한 YTN science와 동아일보에 기획기사로 소개되었다.
YTN 기사보기 https://youtu.be/Ax_Rd8-85IM
동아일보 기사보기 http://news.donga.com/3/all/20181202/93122384/1

(그림1) 황색포도상구균 독성인자 저해제 PM-56의 작용 기전
PM-56은 황색포도상구균의 독성인자 합성을 조절하는 신호전달체계 SaeRS의 한 구성요소인 히스티딘 카이네이즈 SaeS의 인산염 전달 활성을 막는다. SaeS의 인산염 전달 기능이 저해됨으로서 후속 활성인 독성인자 생합성이 가로막히게 된다.

(그림2) 약효 확인을 위한 모델 실험
내성균을 감염시킨 꿀벌부채명나방 유충의 생존율은 72시간 후에 20%밖에 안되는 반면 잔소안제롤 B의 유도체인 PM-56을 처리한 경우 생존율이 증가하여, 최종적으로 4.262 mg/kg 의 농도를 처리한 경우 생존율이 100%에 이른다. 이 결과는 PM-56을 처리함으로써 황색포도상구균에 의한 감염을 치료할 수 있다는 것을 의미한다.