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항생제 내성에 대한 새로운 발견: Ans 균주의 약물에 대한 진정한 민감성은 무엇인가?
“Ans 균주의 독성은 백신 개발에 이상적인 후보입니다.”
독성 메커니즘 및 특성
연구자들은 B. anthracis에 대해 두 가지 특정 독성 물질인 pXO1과 pXO2를 식별했습니다. 비교 연구에 따르면 Ans 균주는 다른 균주보다 더 강한 독성을 보였습니다. 이러한 독성은 주로 이 두 덩어리에서 비롯됩니다. pXO2 덩어리는 식세포작용에 저항하고 B. anthracis가 숙주 면역 체계를 회피할 수 있도록 하는 폴리-D-글루타메이트 캡슐을 인코딩합니다. pXO1 덩어리는 부종 인자(EF), 치사 인자(LF) 및 보호 인자의 세 가지 독소 단백질을 인코딩합니다. 항원(PA).
독성에 따른 차이는 pXO의 존재 여부에 따라 설명할 수 있습니다. 예를 들어, pXO1이나 pXO2가 없는 분리균은 약독화된 것으로 간주되어 심각한 감염을 일으키지 않습니다. 연구자들은 돌연변이체에서 캡슐을 더 많이 생산할수록 독성이 상당히 증가했기 때문에 pXO2가 관찰된 독성 변화에 상당히 기여한다는 것을 발견했습니다. pXO1 덩어리를 제거한 병원성 균주가 등장했지만 이러한 박테리아는 여전히 쥐에게 높은 병원성을 가지고 있습니다.
항생제 내성
Ans 균주는 대부분의 다른 Bacillus anthracis 균주와 마찬가지로 탄저병에 대한 표준 항생제에 취약한 것으로 밝혀졌습니다. 이 균주는 질병통제예방센터(CDC)에서 권장하는 노출 후 예방 약물에 대한 감수성에서 예외가 아닙니다. 시프로플록사신은 호흡기 탄저병에 권장되는 치료법이지만, 연구에 따르면 새로운 플루오로퀴놀론계 약물인 가티플록사신이 Ans 균주에 취약한 쥐의 생존율을 높일 수 있는 것으로 나타났습니다.
"Ans 균주의 항생제에 대한 민감성은 감염의 효과적인 치료를 가능하게 합니다."
백신 개발과 과제
독성 감소는 일반적으로 독성 물질을 제거하면 달성할 수 있으므로 이러한 약독화된 균주를 사용하여 B. anthracis에 대한 백신을 개발할 수 있습니다. pXO1이나 pXO2 질량이 없으면 해당 균주는 모든 독성 인자를 생산할 수 없으며 약독화된 것으로 간주됩니다. 오래된 스테르네 균주 기반 백신은 현재 동물 면역에 널리 사용되고 있지만, 많은 지역 사회에서는 생포자 백신의 부작용을 우려하고 있어 분비된 독소 단백질 보호 항원(PA)을 기반으로 한 백신 개발에 주력하게 되었습니다.
현재 미국에서 승인된 유일한 인간 탄저병 백신은 보호 항원을 기반으로 한 탄저병 면역제인데, Ans 균주에 대한 보호 효과는 동물 모델마다 일관되지 않습니다. 또한 연구자들은 살아있는 포자와 보호 항원을 첨가한 백신을 대체하기 위해 탄저균 포자를 불활성화하는 방법을 고려하고 있습니다.
Ans 변형 추적 연구
Ans 균주에 특이적인 단일염기 다형성(SNP)을 사용하면 발병을 추적하는 데 도움이 되는 진단 검사를 개발할 수 있습니다. 이러한 SNP는 특정 유전자 그룹을 정의할 수 있으며 박테리아 병원균을 탐지하고 분류하는 데 매우 중요합니다. 6개의 SNP는 오직 탄저균주에서만 발견되는 것으로 알려져 있으며, 이를 통해 다른 88개의 탄저균주를 효과적으로 구별할 수 있습니다. 이러한 특정 SNP와 실시간 PCR을 결합하면 수천 개의 샘플을 Ans 균주로 확인하거나 제외할 수 있습니다.
“안정된 SNP 덕분에 연구자들은 Ans 균주를 더 정확하게 식별할 수 있었습니다.”
Ans 균주의 안정성은 DNA 돌연변이율이 낮은 데 기인하며, 이로 인해 이러한 마커는 신뢰할 수 있는 진단 도구가 됩니다. 이를 통해 연구자들은 미묘한 유전적 차이를 파악하고 이를 원본 샘플과 연관시킬 수 있습니다. 이러한 균주별 SNP 기반 탐색은 탄저균에만 적용되는 것이 아니라 다른 생물테러 작용제의 탐지에도 확장 적용될 수 있습니다.
Ans 균주에 대한 연구를 계속하면서, 우리는 다음과 같은 의문을 품게 됩니다. 미래의 공중 보건 전략에서 이 치명적인 병원균의 확산과 예방을 효과적으로 통제할 수 있을까요?
