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탄저균 대응 엔도리신 – Nature; Scientific Reports 게재
등록일 | 2018.01.17 첨부파일 | 없음

탄저균 대응 엔도리신 – Nature; Scientific Reports 게재


 

인트론바이오, 엔도리신 기반 탄저 감염 치료제의
탄저균에 대한 탁월한 항균능력 입증

인트론바이오는 Phage Endolysin 두 종 (AP50-31, LysB4)의 탄저균을 포함한 Bacillus속에 속하는 균들에 대한 항균능력을 입증하기 위한 실험을 수행하였으며, 관련하여 탄저균에 대하여 뛰어난 항균능력을 확인한 연구 결과가 최근 세계적 과학 저널인 네이처 (Nature Publishing Group)가 발간하는 국제학술지 ’Scientific Reports’에 발표되었습니다.

  

금번 연구 성과는, 생물테러나 생물학전에 악용될 우려가 있는 탄저균에 대한 효과적인 방어 수단을 갖게 하는 데에 도움이 될 국가안보에 중요한 연구 진척이며, 이는 생물무기 공격에 대응할 수 있는 국가 전력의 증강은 물론 세계국방분야의 첨단 대응기술을 선점할 수 있는 기회가 될 수 있고, 더 나아가 바이오 기반 국방산업분야 창출의 계기도 될 수 있을 것입니다.   

다음은 본 논문의 주요 내용입니다.
(원문 : http://www.nature.com/articles/s41598-017-18535-z)



 

 

대상 약물 
이번 논문에서 소개하고 있는 약물은 엔도리신 기반의 바이오신약으로, 주요 유효성분으로는 엔도리신 AP50-31 또는 LysB4가 포함되어 있습니다. 엔도리신 AP50-31은 B. anthracis에 감염하는 박테리오파지인 bacteriophage AP50의 유전정보를 활용하여 개발하였으며, 엔도리신 LysB4는 B. cereus에 감염하는 박테리오파지인 bacteriophage B4의 유전정보를 활용하여 개발하였습니다.   

 

In vitro 실험 (체외실험) 결과
통상적인 항균력 시험법인 turbidity reduction assay (세균 부유액에 약물을 첨가한 다음에 시간 경과에 따라 세균 사멸 정도를 조사하는 방법)를 사용하여 항균력을 조사하였습니다. 그 결과  AP50-31 및 LysB4는 다양한 종의 Bacillus속을 대상으로 신속한 항균활성을 보였으며, LysB4는 AP50-31과 비교하여 더욱 폭넓고 신속한 항균활성을 보였습니다. 특히, AP50-31과 LysB4는 실험 대상으로 사용한 탄저균 4종 모두에 대하여 신속하고 강력한 항균활성을 보였습니다. 탄저균에 대한 결과는 <표-1>에 나타나 있으며, 탄저균 외의 종에 대한 결과는 <표-2>에 나타나 있습니다. 아래 표에서 TOD50은 초기 세균수의 절반 수준으로 세균이 사멸하기까지 소요된 시간을 나타내며, 그리고 ‘ND’는 실험을 실시하지 않은 경우이고 ‘NS’는 시험 조건에서는 항균력이 확인되지 않은 경우에 해당합니다.


<표-1> 탄저균에 대한 항균활성 조사 결과
 


<표-2> 탄저균 외의 Bacillus 균들에 대한 항균활성 조사 결과


In vivo 실험 결과 (생체 내 효능)
시험동물에 대하여 탄저균을 감염시킨 후에 LysB4가 포함된 제제를 투여하여 치료효과를 조사해 보았습니다. 탄저균 감염 및 약물 투여 모두 흡입방식으로 실시하였습니다. 구체적으로, 마우스 실험군 및 대조군에 B. anthracis Sterne 포자를 비강을 통해 투입하는 방식으로 감염시켰으며, 감염 후 각 6시간, 24시간, 48시간이 되는 시점에  대조군 (G1)에는 약물이 제외된 버퍼 (buffer)를, 실험군에는 LysB4가 포함된 제제를 투여하였습니다. 약물 투여는 저농도 (G2; 10 μg/마리)와 고농도 (G3; 100 μg/마리)로 하였습니다. 탄저 감염 후부터 2주간 임상증상 및 생존율을 관찰하였으며, 일부 실험동물 (G4 및 G5)에 대해서는 탄저 감염 3일 후 주요장기 (폐, 간, 콩팥, 비장)를 적출하여 조직에 포함된 세균의 수를 조사하였습니다.   

 

탄저균 포자를 접종 후 버퍼를 투여한 마우스에서는 입모, 안구 분비물 배출 등이 관찰 되었습니다 (그림 1. A). 이러한 임상적 증상은 균의 접종 후 3-4일 후에 발생하였으며, 시간이 지남에 따라 더욱 악화되었습니다. 반면에 LysB4가 포함된 제제를 투여한 실험군에서는 그러한 증상의 관찰이 현저히 적었습니다. 특히나 고농도의 약물 투여군에서는 어떠한 증상도 발견되지 않았습니다 (그림 1. B).

LysB4를 고농도로 투여한 실험군 (G3)의 경우, 100%의 생존율이 관찰 되었으며, LysB4를 저농도로 투여한 실험군 (G2)에서는 대조군과 비교하여 사망의 시기가 늦추어졌을 뿐 아니라 생존율이 향상되었습니다 (그림 1. C). 또한 마우스에서 임상적 증상의 발생 후 체온감소가 일어났으며, LysB4가 투여된 실험군보다 대조군에서 그 증상이 더욱 심하게 발생 하였습니다 (그림 1. D).

 

 

감염 3일 후에 버퍼 투여군 (G4) 및 LysB4 투여군 (G5; 100 μg/마리)의 동물들의 폐 (lung), 간 (liver), 비장 (spleen), 콩팥 (kidney)을 적출하여 각 조직에 존재하는 균의 수를 조사하였으며, 그 결과 LysB4 투여군 (G5)의 경우 대조군 (G4) 보다 훨씬 낮은 수의 세균이 관찰되었습니다 (그림 2). 그리고, 조직병리학적 조사에서도 뚜렷한 효과가 확인되었습니다 (그림 3).

 

 

 

 

 

 

이상으로 논문의 주요 발표 내용을 살펴보았습니다. 금번 발표 논문은 최근 그 위험이 더욱 부각되고 있는 탄저균에 대하여 강력한 항균력을 갖는 엔도리신 기반의 바이오신약에 관한 것으로, 신속하고 강력한 항균력을 입증하고 있으며 실제 탄저 감염 동물 모델에서의 획기적 치료효과까지 보여주고 있다는 점에서 특별한 의의를 갖는다고 할 수 있습니다. 이러한 결과들은 엔도리신 기반 탄저 감염 치료제의 우수성과 잠재력을 명확히 보여준다 할 것입니다. 

 

이에 더하여, 이번 개발된 탄저 감염 치료제는 기존 백신제제와는 달리 감염원천인 세균까지 박멸할 수 있는 ‘근본적’ 치료약물이라는 점을 고려한다면 그 의미는 보다 크다 할 것입니다. 이는 단독사용에 대한 잠재력 뿐만 아니라 기존 백신제제와의 병용 활용도 기대해도 좋다는 것을 의미합니다.  

 

인트론바이오는, 탄저균 및 Bacillus 균의 위협에 효과적으로 대응할 수 있는 새롭고 혁신적인 솔루션 개발뿐 아니라, 박테리오파지 및 파지 엔도리신 분야에서 세계적인 선도기술을 보유한 전문 기업이 될 수 있도록 끊임없이 노력할 것입니다.


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