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Research Highlights

Co-introduction of plasmids harbouring the carbapenemase genes, blaNDM-1 and blaOXA-232, increases fitness and virulence of bacterial host

  • Lee H, Shin J, Chung YJ, Park M, Kang KJ, Baek JY, Shin D, Chung DR, Peck KR, Song JH, Ko KS
  • Journal of Biomedical Science, 27(1), 8.
  • 논문대표사진

본 연구는 의과대학 항생제내성세균연구실 (Antimicrobial Resistant Pathogen Research Lab)에서 고관수 교수님의 지도 하에 진행되었습니다. 본 연구실은 병원성 세균의 개체군 구조 및 진화 과정을 연구하여 항생제 내성 메커니즘을 밝힘으로써 항생제 내성 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다.

현재 병원에서는 다제내성 그람 음성균에 의한 감염증 치료 시 carbapenem 계열의 항생제를 사용하고 있지만, 이 항생제 사용이 증가함에 따라 내성을 가지는 병원성 세균이 점차 증가하고 있습니다. 특히 세균에 존재하는 염색체 이외의 plasmid에 의한 carbapenem 내성의 경우, 세균 간에 쉽게 전파될 수 있기 때문에 carbapenem 내성의 확산에 대한 우려가 더욱 커지고 있습니다.

본 논문에서는 carbapenem 내성 관련 유전자를 갖는 두 종류의 plasmid가 새로운 bacterial host에 함께 도입되었을 때 오히려 세균의 생존에 유리하게 작용한다는 것을 증명하였습니다. 연구에 사용된 세균은 임상 환자에게서 분리된 폐간균(Klebsiella pneumoniae)으로, 이전 연구를 통해 해당 균주에서 carbapenem 내성 관련 유전자인 blaNDM-1을 포함한 plasmid와 blaOXA-232를 포함하는 plasmid를 동시에 가지고 있다는 것을 확인하였습니다. 이에 본 연구진은 두 개의 plasmid를 단독, 또는 함께 대장균 (Escherichia coli)에 접합하여, 해당 균주에서의 생존 능력과 병독성 변화를 관찰하였습니다. 그 결과, blaNDM-1이 포함된 plasmid와 blaOXA-232가 포함된 plasmid가 단독으로 균주에 들어간 경우보다 두 plasmid가 함께 들어간 경우에 오히려 세균의 생존력과 병독성이 증가된다는 것을 확인하게 되었습니다.

이후 연구에서는 본 논문에서 밝힌 blaNDM-1과 blaOXA-232를 포함한 plasmid 이외에 blaCTX-M-15, blaNDM-5, blaKPC-2, 그리고 blaOXA-181과 같은 국내에서 흔히 발견되는 carbapenem 내성 유전자를 보유한 plasmid와 세균 숙주 간 상호작용을 연구함으로써 항생제 내성의 확산에 대한 새로운 해결책을 모색하고자 합니다.

 

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