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전자현미경으로 본 대장균 박테리아를 공격하는 박테리오파지 바이러스
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우리의 세포는 박테리아를 죽이는 바이러스를 삼킬 때 건강상의 이점을 얻을 수 있습니다. 파지라고 알려진 이러한 바이러스가 우리 몸에서 하는 역할을 이해하는 것은 중요합니다. 왜냐하면 저항성 위기 속에서 항생제의 대안으로 세계 일부 지역에서 바이러스가 점점 더 많이 사용되고 있기 때문입니다.
호주 모나쉬 대학교(Monash University)의 Jeremy Barr는 “우리는 광범위하게 파지 치료법이 안전하다는 것을 알고 있습니다.”라고 말합니다. 그러나 세포는 주변의 액체를 내부화하기 때문에 인체에 풍부한 파지를 가두는데, 과학자들은 이것이 세포에 어떤 영향을 미치는지 완전히 알지 못한다고 그는 말했습니다.
더 자세히 알아보기 위해 Barr와 그의 동료들은 실험실에서 인간과 다른 포유류 세포를 파지, 즉 잘 연구된 T4 파지에 노출시켰습니다. 파지의 DNA를 염색함으로써 세포가 언제 바이러스를 삼켰는지 확인할 수 있었습니다.
연구자들은 파지를 섭취하면 세포 내에서 염증이 유발되는지 여부를 알고 싶었습니다. 그들은 세포가 박테리아를 죽이는 바이러스를 흡수한 후에는 면역 반응이 활성화되지 않는다는 것을 발견했습니다.
이것은 파지가 증상을 악화시키지 않으면서 염증을 일으키는 박테리아 감염을 치료할 수 있음을 시사한다고 벨기에 KU Leuven의 Sabrina Green은 말합니다.
실험의 또 다른 부분에서 팀은 파지를 삼키는 것이 세포 내 프로세스를 어떻게 변화시킬 수 있는지 조사했습니다. 연구진은 폐 및 신장 세포의 세포 기능을 제어하는 2000가지 단백질을 분석한 후 두 가지 신호 전달 경로에 중점을 두었습니다. 지속적으로 변경되었던 것입니다.
세포가 바이러스를 삼킨 후 한 경로는 세포 성장, 생존 및 증식을 촉진하는 반면, 다른 경로는 세포가 DNA를 복제하기 직전에 세포 주기를 일시적으로 정지시킵니다. Barr는 세포가 이러한 정체 기간 동안 자체 성장을 위해 바이러스로부터 자원을 수집할 수 있다고 말했습니다.
핀란드 헬싱키 대학의 미카엘 스커닉(Mikael Skurnik)은 “파지-포유류 세포 상호작용은 극적인 결과 없이 우리 몸에서 항상 일어날 가능성이 매우 높다”고 말했다. 이는 파지 치료법이 안전하다는 그의 자신감을 강화한다고 그는 말했습니다.
Barr에 따르면, 파지를 삼키는 세포는 치료적으로 사용될 때 박테리아를 공격하는 데 사용할 수 있는 파지의 수가 체내에서 더 적다는 것을 의미할 수 있습니다. 그러나 그린은 파지가 박테리아를 표적으로 삼아 증식하고 그 수를 보충하기 때문에 문제가 되지 않을 수도 있다고 말합니다.
미래의 연구에서는 단지 T4에만 초점을 맞추기보다는 다양한 유형의 파지를 살펴볼 수 있을 것이라고 Green은 말합니다.
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