Quentin Michaudel 박사와 그의 연구팀은 항생제 내성을 유발하지 않고 박테리아를 죽이는 새로운 고분자 계열을 개발했습니다. 이는 E. coli 및 MRSA와 같은 슈퍼버그 퇴치에 있어 중요한 진전입니다.
항생제 내성 박테리아는 공중 보건에 대한 위협이 급속히 증가하고 있습니다. 미국 질병 통제 예방 센터에 따르면 매년 280만 건 이상의 감염이 항생제 내성 박테리아로 인해 발생합니다. 새로운 항생제가 없으면 일반적인 부상이나 감염도 치명적일 수 있습니다.
항생제 내성을 유발하지 않고 미생물의 막을 파괴함으로써 박테리아를 죽일 수 있는 새로운 폴리머 시리즈를 개발한 텍사스 A&M 대학이 주도한 협력 덕분에 과학자들은 이제 이 위협을 제거하는 데 한 걸음 더 다가섰습니다.
"우리가 합성한 새로운 폴리머는 박테리아가 내성을 나타내지 않는 항균 분자를 제공함으로써 미래에 항생제 내성과 싸우는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 화학과 조교수이자 이번 연구의 주요 연구자인 Quentin Micaudel 박사는 말했습니다.
유기화학과 고분자 과학의 접점에서 작업하는 Michaudel의 연구실은 동일한 반복 전하 패턴으로 구성된 거대분자를 형성하기 위해 AquaMet이라는 신중하게 선택된 촉매를 사용하여 양전하를 띤 분자를 여러 번 접합하도록 신중하게 설계함으로써 새로운 고분자를 합성했습니다. Michaudel에 따르면 촉매는 높은 농도의 전하를 견딜 수 있어야 하고 수용성이어야 하기 때문에 매우 중요합니다. 그는 이러한 유형의 공정에서는 특성이 흔하지 않다고 생각합니다.
성공에 이어 Micoudel의 연구실은 매사추세츠 대학교 애머스트(University of Massachusetts Amherst)의 Jessica Schiffman 박사 연구 그룹과 협력하여 두 가지 주요 항생제 내성 박테리아인 대장균(Escherichia coli)과 황색 포도상구균(MRSA)에 대해 폴리머를 테스트했습니다. 이러한 결과를 기다리는 동안 연구원들은 인간 적혈구에 대한 폴리머의 독성도 테스트했습니다.
"항미생물 고분자의 일반적인 문제는 세포막을 표적으로 삼을 때 박테리아와 인간 세포 사이의 선택성이 부족하다는 것입니다. 핵심은 박테리아 성장을 효과적으로 억제하는 것과 여러 세포 유형을 무차별적으로 죽이는 것 사이에서 올바른 균형을 맞추는 것입니다"라고 Michaudel은 설명합니다.
Michaudel은 과학 혁신의 다학제적 성격과 텍사스 A&M 캠퍼스 및 전국의 열성적인 연구자들의 관대함을 자신의 팀이 분자 조립을 위한 완벽한 촉매를 식별하는 데 성공한 요인으로 꼽았습니다. "이 프로젝트는 수년에 걸쳐 진행되었으며 협력자 외에 여러 그룹의 도움이 없었다면 불가능했을 것입니다. 예를 들어 우리는 버지니아 대학의 Layton에 샘플 몇 개를 보내야 했습니다. Turley의 연구실에서는 폴리머의 길이를 결정하기 위해 또한 적혈구에 대한 독성 평가에 대한 전문 지식을 제공해주신 텍사스 A&M 대학의 [생화학 박사 후보자] Nathan Williams와 Dr. Jean-Philippe Pellois에게도 매우 감사드립니다."
Michaudel은 연구팀이 생체 내 실험을 수행하기 전에 박테리아에 대한 폴리머의 활성, 특히 박테리아 세포와 인간 세포에 대한 선택성을 향상시키는 데 중점을 둘 것이며 이 흥미로운 목표를 달성하기 위해 다양한 유사체를 합성하고 있다고 말했습니다.
참고문헌 Sarah N. Hancock, Nattawut Yuntawattana, Emily Diep, Arunava Maity, An Tran, Jessica D. Schiffman 및 Quentin Michaudel은 2023년 12월 11일 Proceedings of the National Academy of Sciences에 다음과 같은 논문을 발표했습니다. "항미생물 주쇄 양이온 폴리머는 노르보르넨과 융합된 N-메틸피리디늄의 개환 부분 합성 중합을 통해 얻어졌습니다."
DOI:10.1073/pnas.2311396120
컴파일된 소스: ScitechDaily