스킵네비게이션

○강 연 일: 2017년 6월 30일(금)

○강 연 자: 반 용 선교수(연세대학교 생명공학과 미생물생명공학 연구실)

그림 2. 곰팡이의 병원성 작용기작 이해를 통한 새로운 치료법의 개발

○ 강연내용

본 강연에서는 산업적으로 유용하게 사용되고 있지만, 동시에 동식물 생태계 전반을 위협하는 곰팡이와 효모에 대한 기본적인 특성에 대해 알아본다. 특히 이 중 대표적 인체 감염성 곰팡이들이 어떠한 방법으로 인간의 건강을 위협하고 있는 지 알아보고 최근에 국내외 과학자들은 이러한 병원성 곰팡이를 어떠한 방법으로 효과적으로 제어하고 새로운 항진균 신약 개발을 시도하고 있는지 대해서 알아본다.

곰팡이들은 동물 및 사람에게도 치명적인 질병을 일으키며 곰팡이 병원균이 분비하는 독소를 포함한 유해한 대사산물들은 이들의 장기적인 섭취로 인한 인간과 동물의 건강을 위협하고 있다. 대표적인 동물병원성 곰팡이는 Candida, Aspergillus, 및 Cryptococcus 등이며 이들 기회 감염균들에 의한 질병은 나날이 증가추세에 있고, 최근에는 Fusarium, Trichosporon, Rhizopus 및 Mucor 등이 기회감염균의 대열에 등장하고 있는 실정이다. 특히 Candida, Aspergillus, 및 Cryptococcus속의 곰팡이에 의한 전신성 질환은 최근 AIDS나 항암제의 장기간 투여, 항생제의 오남용, 노화 및 catheter나 보철 등으로 인해 면역 기능이 저하된 사람들의 급격한 증가로 인해 매우 위협적인 질병으로 여겨지고 있다. 이들 면역저하 환자 등을 포함한 약 9백만 명의 잠재적 전신성 곰팡이감염환자 대상 중 실제로 약 120만 명이 병원성 곰팡이에 감염이 되었음이 밝혀졌다. 앞으로 노령화 사회로 접어들면서 면역 기능이 저하된 노령인구에 대한 곰팡이 감염은 점점 더 증가될 것으로 예상되고 있고, 극히 일부 계층에서만 나타났던 감염증이 일반인들에게까지 확산되는 경향이 나타나는 등 향후 병원성 곰팡이에 의한 감염증은 더욱 더 증가할 것으로 전망되고 이로 인한 국민 의료비의 부담은 갈수록 높아질 것으로 예상된다. 특히 세균감염증에 대해서는 지금까지 다양한 종류의 항생제들이 개발되어온 반면, 곰팡이 감염증에 대한 치료약물 및 치료법은 그 발전 속도도 완만하고 사용가능한 약제의 종류도 극히 제한적이며 그 독성도 매우 높은 편이다. 그 가장 큰 이유는 곰팡이와 포유동물 모두 진핵세포로서 진화적으로 매우 유사할 뿐 아니라, 대부분의 세포내 생화학적 대사경로가 유사하기 때문에 치사율이 높고 곰팡이에만 특이적으로 존재하는 작용점을 발견하기가 어렵다는 점이다. 따라서 이러한 새로운 항진균제 타깃 규명과 차세대 신약의 개발은 인류의 복지 증진과 더불어, 관련 제약 산업을 향후 국가성장동력으로 발전시키는데 큰 공헌을 할 것이다.

○ 연구팀 및 연구 소개

연세대 생명공학과 반용선 교수 연구팀은 2008-2015년에는 교육과학기술부 선도연구센터(SRC)인 곰팡이병원성연구센터(Center for Fungal Pathogenesis)의 총괄과제를 수행하면서 “인체 감염성 곰팡이의 전사조절인자 네트워크 규명” 연구를 수행하였으며, 2010-2015년에는 교육과학기술부의 도약전략연구사업에 선정되어 “인체 감염성 진균의 게놈 수준 kinase 네트워크 규명” 연구를 수행하였다. 현재는 미래창조과학부의 전략연구사업과 농림축산식품부의 포스트게놈다부처유전체사업의 수행을 통해 병원성 진균에서 유전체 수준의 다중오믹스 연구를 계속적으로 수행하고 있다. 이러한 연구사업의 결과로 본 연구팀은 인체감염성 진균의 병원성작용기작을 규명하고, 이를 조절할 수 있는 다수의 신규 약물 타깃을 규명하였으며, 이는 향후 전 세계적으로 20조원 이상의 시장이 기대되는 항진균제 분야에서 차세대 신약 개발을 위한 초석을 제공할 수 있을 것이다. 특히 일부 연구성과는 다학제 분야 최고학술지 중 하나인 “Nature Communications”, 병원성미생물 분야 세계최고 학술지인 ‘PLoS Pathogens’를 비롯한 그 외 다수의 세계적 학술지에 70여 편의 논문이 발표된 바 있다. 특히 본 연구팀에서 개발된 기술의 특허와 기술이전을 통해 국내에서는 처음으로 항진균제 개발 전문 바이오벤처기업((주)앰틱스바이오)의 창업을 유도하기도 하였다. 또한, 반용선 교수는 세계적 학술지인 ‘PLoS ONE’과 미국미생물학회 발행 mSphere의 편집위원으로 활동하고 있고, 특히 한국균학회 공식 영문지인 ’Mycobiology’의 편집위원장으로 활동하면서, 해당 저널을 톰슨로이터사가 선정하는 SCIE 색인데이터베이스에 등재 시키는데 큰 공헌을 하였다. 이러한 학문적, 산업적 연구성과를 인정받아 반용선 교수는 2017년 한국미생물학회에서 수여하는 “메디톡스 학술상”을 수상하기도 하였다.

향후 반용선 교수 연구팀은 이러한 병원성 곰팡이의 생활사와 대사작용, 신호전달 기작을 게놈 수준에서 전체적으로 이해할 수 있는 시스템 수준의 연구를 통해 지금까지 아무도 생각하지 못했던 새로운 항진균제 개발 타깃과 관련 약제 개발을 이룰 수 있을 것으로 기대한다.