인공지능(AI) 로봇 과학자(robot scientist)에 의해서 일부 수행된 연구에서 치약의 흔한 성분이 약물내성 말라리아 균주와 싸우는 약물로 개발될 수 있다는 사실이 밝혀져 주목을 끌고 있다.
영국 캠브리지대학교의 과학자들은 Scientific Reports 온라인 판 1월 18일자에 보고한 연구 논문에서 치약 성분인 트리클로산(triclosan)이 2개의 중요한 단계인 간과 혈액에서 말라리아 감염을 차단하는 가능성이 있음을 보여주었다고 밝혔다. 이 연구팀은 고속 대량 스크리닝(high-throughput screening)을 수행하기 위해 AI 로봇을 이용했다.
말라리아는 매년 50만 명 이상의 인명을 앗아가고 있는데, 그들 대부분은 아프리카의 가장 가난한 지역에 사는 소아들이다. 이 질환은 많은 약물로 치료받을 수 있다. 그러나 그런 약물에 대한 내성이 증가하고 있기 때문에 일부 균주가 앞으로 치료될 수 없게 될 수 있다는 우려를 제기하고 있다.
이 때문에 새로운 약물 개발을 위한 탐색이 점차 절박해지고 있다고 캠브리지대학교 생화학과의 스티브 올리버 박사가 밝혔다. 그는 엘리자베스 빌스랜드 박사와 함께 공동으로 이번 연구를 주도했다.
말라리아 원충은 모기에 물리는 경로를 통해 새로운 숙주 속으로 침투한 뒤에 숙주의 간으로 들어가 성숙해지고 번식하게 된다. 그런 다음 말라리아 원충은 적혈구 속으로 이동하여 체내에서 증식하고 퍼지면서 발열과 함께 잠재적으로 치명적인 합병증을 야기하게 된다.
과학자들은 상당 기간 동안 트리클로산이 지방산 생성에 관여하는 효소(enoyl reductase, ENR)의 작용을 억제함으로써 혈액감염 단계에서 말리리아 원충의 증식을 중단시킬 수 있음을 알고 있었다.
치약에서 이 성분은 플라크 박테리아의 증식을 예방하는 데 도움을 준다.
그러나 이번 연구에서 빌스랜드 박사팀은 트리클로산이 DHFR로 불리는, 말리리아 원충의 다른 효소까지도 억제한다는 사실을 발견했다.
DHFR은 항말리리아제 피리메타민(pyrimethamine)의 표적이다. 피리메타민은 특히 아프리카에서 점점 내성이 발생하고 있는 약물이다. 빌스랜드 박사팀의 연구는 트리클로산이 피리메타민 내성 원충에서조차 이 효소를 표적으로 하여 작용할 수 있음을 보여주었다.
빌스랜드 박사는 “트리클로산이 말라리아 표적에 대해 효과가 있다는 우리 로봇 동료에 의한 발견은 그것을 이용해서 새로운 약물을 개발할 수 있다는 희망을 주고 있다”고 밝혔다.
그는 “우리는 그것이 안전한 물질임을 알고 있다. 말라리아 원충의 생존 주기에서 두 지점을 표적으로 할 수 있다는 것은 그 원충이 내성을 일으키는 것을 어렵게 한다는 것을 의미한다”고 덧붙였다.
한편 이 연구에 이용된 AI 로봇은 이브(Eve)라는 닉네임을 갖고 있는데, 약물 발견 과정을 자동화학고 가속화하도록 설계됐다.
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