최후의 항생제 중 하나인 콜리스틴(collistin)에 대한 저항성 유전자가 전세계의 세균들에 의해 공유되고 있는 것으로 밝혀지고 있다. 최초의 보고서는 지난달 중국(참고 1)에서 발표되었고, 뒤이어 덴마크(참고 2), 네덜란드(참고 3), 프랑스(참고 4), 태국(참고 5) 등에서 이와 유사한 저항성이 보고되고 있다.

최근의 보고서들이 걱정스럽기는 하지만, 미국 유타 대학교의 마코토 존스 박사(감염병 의사)에 의하면, 많은 언론사들의 보도와는 달리 아직 파국적인 상황은 아니라고 한다. 왜냐하면 콜리스틴은 인간에게 거의 사용되지 않는 여러 항생제들 중의 하나이기 때문이다. "콜리스틴 저항성이 발견된 것은 나쁜 소식이지만, 아직 종말적인 것은 아니다"라고 그는 말한다.

콜리스틴은 폴리믹신(polymyxin) 계열 화합물의 하나로, 1950년대에 개발되었다. "콜리스틴은 '최후의 항생제' 중 하나로 알려져 있으며, 환자의 신장을 손상시키는 경향이 있기 때문에, 의사들이 가능한 한 사용을 꺼리고 있다"라고 조지 워싱턴 대학교의 랜스 프라이스 박사(역학)는 말한다. 그래서 그런지, 콜리스틴에 저항성을 지닌 세균의 비율은 다른 항생제들에 비해 더디게 증가하는 편이다.

콜리스틴 저항성 돌연변이는 과거에 이미 보고되었다. 많은 토양세균들이 콜리스틴에 저항성을 지닌 것으로 알려져 있는데, 그 이유는 콜리스틴이 돼지의 살을 찌우거나 농장동물의 질병을 예방하기 위해 농업에서 널리 사용되기 때문이다. 특히 중국에서는 매년 12,000톤의 콜리스틴을 농업용으로 사용한다.

그러나 최근 발견된 콜리스틴 저항성 유전자는 플라스미드에서 발견되었다는 게 문제다. 왜냐하면 플라스미드는 세균들 간에 쉽게 공유되기 때문이다. 이번에 중국의 과학자들이 발견한 유전자는 mcr-1인데, 여러 지방에서 수집된 대장균(E. coli)에서 검출되었다(참고 1). 이는 mcr-1이 쉽게 전파된다는 것을 의미하며, 똑같은 유전자가 이제는 아시아와 유럽 전역에서 발견되고 있다. 더욱이 덴마크의 과학자들에 의하면, 대장균이 다른 세균들에게 저항성을 옮길 수 있다고 한다(참고 2).

아직 최후의 단계는 아니다

'최후의 항생제'로 불리는 것은 콜리스틴 하나뿐만이 아니다. 카르바페넴도 종종 '최후의 항생제'로 불리는데, 다재내성 세균(multi-drug resistant bacteria)에 의한 감염만을 치료하기 위해 비축되는 것이 대부분이다. 그러나 최근, 카르바페넴 저항성 플라스미스가 세균 사이에서 불안스러운 속도로 퍼지는 것으로 보고되고 있다(http://www.nature.com/news/antibiotic-resistance-the-last-resort-1.13426).

그러나 아직 광범위한 저항성이 발견되지 않은 항생제들도 몇몇 있다. 예컨대 의사들은 (드물게 사용되는) 타이제사이클린(tigecyclin)이나 몇 가지 항생제 조합을 사용할 수도 있다(콜리스틴과 마찬가지로, 타이제사이클린은 환자에게 독성이 있지만 동물에게 널리 사용된다).

더욱이 세균의 저항력에는 범위가 존재하므로, 항생제의 용량을 높이면 저항성 세균을 극복할 수 있다. 또한 콜리스틴 등에 저항성을 지닌 세균이 반드시 슈퍼버그는 아니어서, 다른 항생제에는 굴복할 수도 있다.

그러나 머지않아, 현행 항생제로 치료할 수 없는 감염병이 등장할 것으로 보인다. 미 FDA는 지난 20년간 겨우 5~6개의 새로운 항생제를 승인했으며, 파이프라인 속에 들어 있는 항생제는 약 30여 개다. 하지만 대부분의 항생제들은 기존의 항생제와 비슷하며 조금도 낫지 않다(참고 6). 가장 최근에 개발된 지질펩타이드(lipopeptide)계 항생제는 1980년대에 발견된 것이다.

올해 1월에 발견된 테익소박틴(teixobactin)은 큰 흥미를 끌고 있다
(참고 7, http://www.nature.com/news/promising-antibiotic-discovered-in-microbial-dark-matter-1.16675). 토양세균에 의해 생성되며, 기존의 항생제들과 다른 메커니즘을 갖고 있기 때문이다. 그러나 테익소박틴이 항생제로 개발되어 인간에게 안전성을 인정받으려면 여러 해 동안 기다려야 한다. 또한 살해하는 세균의 세포벽이 달라, E. coli와 같은 위장관세균에는 효과가 없을 것으로 보인다.

항생제 과잉사용은 금물

일부 국가에서는 새로운 항생제를 개발하기 위해 제약사들에게 각종 인센티브를 제공함과 동시에 승인절차를 간소화하고 있다. 개발자들은 (세균을 공격하는) 바이러스를 이용하거나, 강력한 동물(예: 악어)의 혈중에서 발견된 항균펩타이드를 사용하는 등 대안을 물색하고 있다(http://www.nature.com/news/antibiotic-alternatives-rev-up-bacterial-arms-race-1.17621).

그러나 세균들은 새로운 항생제에 대해서도 결국 저항성을 획득하게 될 것이다. "새로운 항생제를 개발하는 것은 필요하지만, 기존의 항생제를 효과적으로 사용하는 방법을 터득하지 않는다면 말짱 도루묵이다"라고 미네소타 대학교의 제인스 존슨 박사(감염병 의사)는 말한다.

그러기 위해서는, 농장과 병원의 항생제 과용을 줄여야 한다(http://www.nature.com/news/mrsa-farming-up-trouble-1.13427). 2013년에 발표된 논문에 의하면, 미국에서 처방된 항생제 중 약 절반은 불필요하다고 한다(참고 8).

각국 정부들은 몇 가지 단계를 밟고 있다. EU는 이미 10년 전에 가축을 살찌우기 위한 항생제 사용을 금지했으며, 미국을 비롯한 고소득 국가들은 항생제 사용을 규제하고 있다(http://www.nature.com/news/us-vows-to-combat-antibiotic-resistance-1.15987). 그러나 mcr-1 유전자가 퍼져나가고 있는 것을 볼 때, 항생제의 과용을 억제하려면 국제협력을 통한 글로벌 감시와 규제가 절실히 필요하다.