내성 항진균제 (antimicrobial resistant, AMR)에 대한 대처방안
2021-10-07
org.kosen.entty.User@30e0521e
이재현(jaelee122)
내성 항진균제 (antimicrobial resistant, AMR)에 대한 대처방안
이재현, jaelee122@hanmail.net
한국산업기술진흥횝회
한글 키워드: 항진균제, 내성, 발생경로, 문제균들, 대책
영문 키워드: Antimicrobials, Resistance, Resistance pathway, Problematic pathogens, Counter measures
1. 서론
항생제 내성은 인간, 동물 및 환경에 세계적인 위험 수준으로 증가하고 있다[1][2]. 새로운 내성 기전이 생겨나 세계적으로 전파되어 일반적인 감염질병을 치료하는 우리들의 능력을 위협하고 있는 실정이다. 폐염, 결핵, 패혈증, 임질 및 식품매개 질병들에 항생제가 효과적이 못하여 치료하기 어렵고 때로는 치료가 불가능 하게 되고 있다. 항생제를 인간 혹은 동물치료에 처방없이 살 수 있는 곳 들에서 항생제 내성 전파가 심각한 상태이다. 또한 표준치료 가이드라인이 없는 국가들에서 의료계 종사자들과 수의사들이 항생제를 과다하게 처방하여 일반대중들이 과잉사용을 하고 있다. 시급한 조치 없이는 포스트 항생제 시대, 즉, 어떠한 항생제로도 치료가 안 되는 세균과 마주하는 시대가 되면, 일반적인 감염과 조그만 상처로도 생명을 잃을 수 있다. 현재 항진균제 내성으로 년간 700,000명이 사망한다[3].
항진균제 내성 (antimicrobial resistance)은 균들이 항진균제의 효과로부터 자신을 보호하는 기전으로 진화하여 생긴다. 항생제 내성은 AMR의 하류 분류이며, 항생제에 내성이 생긴 박테리아들에 의한 것이다. 이들의 치료는 높은 용량, 혹은 좀더 독성이 강한 대체 약물이 필요하여 비용이 많이 든다. 다수 항진균제애 내성이 생긴 군들을 다수약제 내성 (multidrug resistant, MDR) 이라 칭한다.
2. 내성의 발생원인
세균에서 항진균제 내성은 여러 요인들에 의하여 발생한다. 즉 아래 그림1과 같이, 세포막의 삼투성 변화, 약물 유출펌프의 증가, 효소변화 혹은 항생제의 불활성 화, 표적소의 변화, 대체 대사경로 및 바이오 필름 형성 등이다[4].
그림1. 항생제 내성 발생 [4]
많은 사람들이 AMR이 주로 항진균제의 남용에서 비롯한다고 생각한다. 그러나 환경적 요인이 더 많이 작용한다. 특히 개발도상국에서 청결한 식용수의 부족, 빈약한 공중위생 및 근본적인 폐기물 관리 등이 문제가 된다. 사람들은 수백만개의 내성 유전자와 치료가 불가능한 수퍼버그 박테리아들이 존재하는 분비물과 접촉하게 된다. 내성 유전자들, 박테리아 그리고 항진균 물질이 존재하는 인간 및 동물의 분비물과 항진군제 생산이 수퍼버그가 발생하고 전파되는 이상적인 환경이다.
따라서 인간, 동물 그리고 식물에 항진균제의 사용을 줄이는 것이 내성을 줄이는데 아주 중요하다. 또한 세계적으로 위생을 개선하고 안전한 식수와 폐수처리를 개선하여야 한다. 그렇지 않으면 내성은 계속 증가하고 다음 역병들이 발생할 것이다.
3. 내성이 큰 문제가 되는 균들
2019년에 미국 질병통제예방센터 (CDC)는 미국에서 황생제 내성 위헙 보고서를 여러 위헙레벨에에 근거하여 보고하였다. 이는 아래 수퍼버그들을 처치가 시급한 위험으로 보고하고 있다.[5]
(1) 처치가 시급한 위험균들은
1. Carbabenem-내성 Acinetobacter, 이는 폐렴, 상처, 혈류 및 요도를 감염시킨다.
2. Candida auris (C. auris) 가 혈류에 침입하면 심각한 infections Trusted Source를 일으킬 수 있는 병균
3. Clostridioides difficile (C. diff) 위장관에 침입하여 심한설사, 열, 및 어지러움증을 가져오는 균
4. Carbapenem-내성 Enterobacteriaceae (CRE) 대장균을 포함하는 박테리아 그룹
5. 약물-내성 Neisseria gonorrhoeae (N. gonorrhoeae) 성관계로 전염되는 임질을 일으키는 박테리아
그림 2 처리가 시급한 위험 균들의 모양.[5]
2. 중대한 위험 군들
Drug-resistant Camylobacter, Drug-resistant Candida, ESBL-producing Enterobacteriaceaqse, Vancomycin-resistant Pseudomonas aeruginosa, Drug resistant Salmonella serotype Typhi, Drug-resistant Shigella, Methicillin-resistant Staphyloccus aureus, Drug-resistant Staphyloccus penumoniae, Drug-resistant Tuberculosis 이다.
3. 우려되는 균들
Erythromycin-resistant group A Strepococcus, Clindamycin-resistant group B Spretococcus 이다.
4. 범 세계적인 AR에 대한 대책
WHO는 아래와 같이 대처방안을 권고하고 있다.
4.1. 개인
- 의사가 처방한 항생제만 사용한다-
- 의사가 더 이상 필요 없다고 하면 더 이상 항생제를 사용하지 않는다.
-항생제를 사용할 때는 의사의 견해에 따른다.
- 남은 항생제를 남에게 주지 말 것.’
- 정기적으로 손을 씻고, 음식을 위생적으로 만들어라. 병자와 접촉을 삼가라. 건전한 성 생활을 하고
- 최신의 백신을 맞는다.
- WHO의 안전한 식품을 위한 5가지 주의를 따른다: 청결을 유지하고, 요리된 것과 날것을 분리하라, 완전하게 요리한다. 음식을 안전한 온도에 저장한다. 안전한 물과 재료를 사용한다. 그리고 건강한 동물들을 성장촉진 혹은 질병예방으로 항쟁제를 사용한 동물을 재료로 한 식품을 먹지 않는다.
4.2 의료진
백신, 진단시약, 및 치료제 개발을 서둘러야 한다. 새로운 백신들과 함께 새로운 항생제 및 새로운 진단 시약들의 개발이 중요한 대책이다[6] 백신은 대체 약제로 평가되며, 백신은 ARM에 대해 여러 경로로 작용한다.[7] 백신은 바이러스에 의해 감염가능한 균들에 의하여 전체적인 발병건수들을 줄일 수 있다. 더 중요한 대책은 수백만 달러를 새로운 약제, 진단시약에 투자하여야 한다. 기초연구를 독려하여 기대되는 새로운 치료제를 확인, 개발하고, 내성의 해를 대폭 개선하여 이들 새로운 치료제로 감염을 방지하는 혁신적인 방법을 확인하여야 한다. 직접적인 대처방안은 아래 그림 3과 같이 항생제, 백신, 진단시약, 항체 및 숙주 및 마이크로비옴을 파지에 의해 전달 혹은 표적화 하는 새로운 도구들이 필요하다.[8]
그림 3. 항생제 내성의 직접적인 대처 방안.[8]
4.3. 새로운 항생제의 개발 2018-2019.[9]
AMR에 대처할 새로운 항생제가 시급한 사항이나 새로 개발된 항생제들은 그 수가 미미한 상태이다. 2018-2019년도 FDA가 허가한 항박테리아 약제들을 아래 표1과 표2에 열거하였다.
표1. 새로운 항생제 개발 현황 2018
표2. 새로운 항생제 개발 현황 2019
4.4 정책
정책 입안자들은;
4.5. 의료 산업계 및 농업업계
의료업계는 R&D에 투자하여 새로운 항생제, 백신, 진단시약 및 타 도구들을 개발한다.
농업업계는 수의사의 감시하에만 항생제를 투여한다.
5. 결론
박테리아가 항진균제의 작용을 피해가는 여려 경로가 알려졌다. 이들 대부분은 효소 혹은 수송 단백질에 의한 것으로 이러한 기전을 표적화 하여 저항을 줄이거나 항진균제 활성을 강화하여야 한다. 또한 근본적으로 이러한 내성을 없애는 새로운 약재개발이 시급하며, 이렇게 하여 항생제 세대를 연장하기를 바란다.
약제개발 외에 범세계적을 항생제 내성을 줄이는 개인적, 사회적, 정책적 운동이 전개되어야 한다. 개개인은 정기적으로 손을 씻고, 음식을 위생적으로 만들어라. 병자와 접촉을 삼가며. 건전한 성 생활을 하고 최신의 백신을 맞는다. 사회적으로 정책 입안자들은; 강력한 국가행동 계획을 세워 AR을 다루고. AR 감염의 감시망을 개선한다. 또한 감염 예방 및 조절방법의 정책, 프로그램 및 실행계획을 강화한다.
References
1 Crowther-Gibson P, Govender N, Lewis DA, Bamford C, Brink A, von Gottberg A, et al. 508 Part IV. Human infections and antibiotic resistance. South African Med J 2011;101:567–509. https:// doi.org/10.7196/SAMJ.5102
2. O‘ Neil J. Review on Antibiotic resisitance. Antimicrobial Resistance : Tackling a crisis 511 for the health and wealth of nations. 2014
3. The Review on Antimicrobial Resistance (2016) Tackling Drug-Resistant Infections Globally: Final Report and Recommendations. Available https://amrorg/sites/default/files/160518_Final% 20 paper_with%20cover.pdf. Accessed May 7, 2018
4. Filipa Barbosa et al., Targeting antimicrobial drug resistance with marine natural products International Journal of Antimicrobial Agents, 56 (2020) 106005
5. Antibiotic Resistance Threats in the United States, 2019 – CDC https://www.cdc.gov › 2019-ar-threats-report-508
6. 5 Progress in the Fight Against Multidrug-Resistant Bacteria? A Review of U.S. Food and Drug Administration-Approved Antibiotics, 2010-2015
7. Clift C, Salisbury DM (2017) Enhancing the role of vaccines in combatting antimicrobial resistance. Vaccine 35:6591–6593
8. David E. Bloom et al., Antimicrobial resistance and the role of vaccines, PNAS, vol. 115, no. 51, 12868–12871. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1717157115
9. Stefan Andrei1, Gabriela Droc,,Gabriel Stefan, FDA approved antibacterial drugs: 2018-2019,
Discovery Journal, 2019, Oct-Dec, 7(4): e102. DOI: 10.15190/d.2019.15
10. WHO newsroom Antimicrobial Resistance, 31 July 2020
이재현, jaelee122@hanmail.net
한국산업기술진흥횝회
한글 키워드: 항진균제, 내성, 발생경로, 문제균들, 대책
영문 키워드: Antimicrobials, Resistance, Resistance pathway, Problematic pathogens, Counter measures
1. 서론
항생제 내성은 인간, 동물 및 환경에 세계적인 위험 수준으로 증가하고 있다[1][2]. 새로운 내성 기전이 생겨나 세계적으로 전파되어 일반적인 감염질병을 치료하는 우리들의 능력을 위협하고 있는 실정이다. 폐염, 결핵, 패혈증, 임질 및 식품매개 질병들에 항생제가 효과적이 못하여 치료하기 어렵고 때로는 치료가 불가능 하게 되고 있다. 항생제를 인간 혹은 동물치료에 처방없이 살 수 있는 곳 들에서 항생제 내성 전파가 심각한 상태이다. 또한 표준치료 가이드라인이 없는 국가들에서 의료계 종사자들과 수의사들이 항생제를 과다하게 처방하여 일반대중들이 과잉사용을 하고 있다. 시급한 조치 없이는 포스트 항생제 시대, 즉, 어떠한 항생제로도 치료가 안 되는 세균과 마주하는 시대가 되면, 일반적인 감염과 조그만 상처로도 생명을 잃을 수 있다. 현재 항진균제 내성으로 년간 700,000명이 사망한다[3].
항진균제 내성 (antimicrobial resistance)은 균들이 항진균제의 효과로부터 자신을 보호하는 기전으로 진화하여 생긴다. 항생제 내성은 AMR의 하류 분류이며, 항생제에 내성이 생긴 박테리아들에 의한 것이다. 이들의 치료는 높은 용량, 혹은 좀더 독성이 강한 대체 약물이 필요하여 비용이 많이 든다. 다수 항진균제애 내성이 생긴 군들을 다수약제 내성 (multidrug resistant, MDR) 이라 칭한다.
2. 내성의 발생원인
세균에서 항진균제 내성은 여러 요인들에 의하여 발생한다. 즉 아래 그림1과 같이, 세포막의 삼투성 변화, 약물 유출펌프의 증가, 효소변화 혹은 항생제의 불활성 화, 표적소의 변화, 대체 대사경로 및 바이오 필름 형성 등이다[4].
그림1. 항생제 내성 발생 [4]
많은 사람들이 AMR이 주로 항진균제의 남용에서 비롯한다고 생각한다. 그러나 환경적 요인이 더 많이 작용한다. 특히 개발도상국에서 청결한 식용수의 부족, 빈약한 공중위생 및 근본적인 폐기물 관리 등이 문제가 된다. 사람들은 수백만개의 내성 유전자와 치료가 불가능한 수퍼버그 박테리아들이 존재하는 분비물과 접촉하게 된다. 내성 유전자들, 박테리아 그리고 항진균 물질이 존재하는 인간 및 동물의 분비물과 항진군제 생산이 수퍼버그가 발생하고 전파되는 이상적인 환경이다.
따라서 인간, 동물 그리고 식물에 항진균제의 사용을 줄이는 것이 내성을 줄이는데 아주 중요하다. 또한 세계적으로 위생을 개선하고 안전한 식수와 폐수처리를 개선하여야 한다. 그렇지 않으면 내성은 계속 증가하고 다음 역병들이 발생할 것이다.
3. 내성이 큰 문제가 되는 균들
2019년에 미국 질병통제예방센터 (CDC)는 미국에서 황생제 내성 위헙 보고서를 여러 위헙레벨에에 근거하여 보고하였다. 이는 아래 수퍼버그들을 처치가 시급한 위험으로 보고하고 있다.[5]
(1) 처치가 시급한 위험균들은
1. Carbabenem-내성 Acinetobacter, 이는 폐렴, 상처, 혈류 및 요도를 감염시킨다.
2. Candida auris (C. auris) 가 혈류에 침입하면 심각한 infections Trusted Source를 일으킬 수 있는 병균
3. Clostridioides difficile (C. diff) 위장관에 침입하여 심한설사, 열, 및 어지러움증을 가져오는 균
4. Carbapenem-내성 Enterobacteriaceae (CRE) 대장균을 포함하는 박테리아 그룹
5. 약물-내성 Neisseria gonorrhoeae (N. gonorrhoeae) 성관계로 전염되는 임질을 일으키는 박테리아
그림 2 처리가 시급한 위험 균들의 모양.[5]
2. 중대한 위험 군들
Drug-resistant Camylobacter, Drug-resistant Candida, ESBL-producing Enterobacteriaceaqse, Vancomycin-resistant Pseudomonas aeruginosa, Drug resistant Salmonella serotype Typhi, Drug-resistant Shigella, Methicillin-resistant Staphyloccus aureus, Drug-resistant Staphyloccus penumoniae, Drug-resistant Tuberculosis 이다.
3. 우려되는 균들
Erythromycin-resistant group A Strepococcus, Clindamycin-resistant group B Spretococcus 이다.
4. 범 세계적인 AR에 대한 대책
WHO는 아래와 같이 대처방안을 권고하고 있다.
4.1. 개인
- 의사가 처방한 항생제만 사용한다-
- 의사가 더 이상 필요 없다고 하면 더 이상 항생제를 사용하지 않는다.
-항생제를 사용할 때는 의사의 견해에 따른다.
- 남은 항생제를 남에게 주지 말 것.’
- 정기적으로 손을 씻고, 음식을 위생적으로 만들어라. 병자와 접촉을 삼가라. 건전한 성 생활을 하고
- 최신의 백신을 맞는다.
- WHO의 안전한 식품을 위한 5가지 주의를 따른다: 청결을 유지하고, 요리된 것과 날것을 분리하라, 완전하게 요리한다. 음식을 안전한 온도에 저장한다. 안전한 물과 재료를 사용한다. 그리고 건강한 동물들을 성장촉진 혹은 질병예방으로 항쟁제를 사용한 동물을 재료로 한 식품을 먹지 않는다.
4.2 의료진
백신, 진단시약, 및 치료제 개발을 서둘러야 한다. 새로운 백신들과 함께 새로운 항생제 및 새로운 진단 시약들의 개발이 중요한 대책이다[6] 백신은 대체 약제로 평가되며, 백신은 ARM에 대해 여러 경로로 작용한다.[7] 백신은 바이러스에 의해 감염가능한 균들에 의하여 전체적인 발병건수들을 줄일 수 있다. 더 중요한 대책은 수백만 달러를 새로운 약제, 진단시약에 투자하여야 한다. 기초연구를 독려하여 기대되는 새로운 치료제를 확인, 개발하고, 내성의 해를 대폭 개선하여 이들 새로운 치료제로 감염을 방지하는 혁신적인 방법을 확인하여야 한다. 직접적인 대처방안은 아래 그림 3과 같이 항생제, 백신, 진단시약, 항체 및 숙주 및 마이크로비옴을 파지에 의해 전달 혹은 표적화 하는 새로운 도구들이 필요하다.[8]
그림 3. 항생제 내성의 직접적인 대처 방안.[8]
4.3. 새로운 항생제의 개발 2018-2019.[9]
AMR에 대처할 새로운 항생제가 시급한 사항이나 새로 개발된 항생제들은 그 수가 미미한 상태이다. 2018-2019년도 FDA가 허가한 항박테리아 약제들을 아래 표1과 표2에 열거하였다.
표1. 새로운 항생제 개발 현황 2018
표2. 새로운 항생제 개발 현황 2019
4.4 정책
정책 입안자들은;
- 강력한 국가행동 계획을 세워 AR을 다룬다.
- AR 감염의 감시망을 개선한다.
- 감염 예방 및 조절방법의 정책, 프로그램 및 실행계획을 강화한다.
- 적절한 양질의 약제들의 사용 및 폐기를 촉진 및 조절한다.
- AR 영향에 대한 정보를 제공한다.
4.5. 의료 산업계 및 농업업계
의료업계는 R&D에 투자하여 새로운 항생제, 백신, 진단시약 및 타 도구들을 개발한다.
농업업계는 수의사의 감시하에만 항생제를 투여한다.
- 건강한 동물들에 항생제를 성장촉진 혹은 질병예방을 위하여 사용하지 말 것.
- 항생제 사용을 줄이기 위하여 동물들에 백신을 투여하거나 항생제 대체품을 사용한다.
- 동식물로부터의 식품을 가공, 생산하는 모든 과정에 좋은 관행을 적용하고 촉진한다.
- 농장에 생물보안을 개선하여 더 낳은 위생과 동물의 복지향상을 통하여 감염을 예방한다..[10]
5. 결론
박테리아가 항진균제의 작용을 피해가는 여려 경로가 알려졌다. 이들 대부분은 효소 혹은 수송 단백질에 의한 것으로 이러한 기전을 표적화 하여 저항을 줄이거나 항진균제 활성을 강화하여야 한다. 또한 근본적으로 이러한 내성을 없애는 새로운 약재개발이 시급하며, 이렇게 하여 항생제 세대를 연장하기를 바란다.
약제개발 외에 범세계적을 항생제 내성을 줄이는 개인적, 사회적, 정책적 운동이 전개되어야 한다. 개개인은 정기적으로 손을 씻고, 음식을 위생적으로 만들어라. 병자와 접촉을 삼가며. 건전한 성 생활을 하고 최신의 백신을 맞는다. 사회적으로 정책 입안자들은; 강력한 국가행동 계획을 세워 AR을 다루고. AR 감염의 감시망을 개선한다. 또한 감염 예방 및 조절방법의 정책, 프로그램 및 실행계획을 강화한다.
References
1 Crowther-Gibson P, Govender N, Lewis DA, Bamford C, Brink A, von Gottberg A, et al. 508 Part IV. Human infections and antibiotic resistance. South African Med J 2011;101:567–509. https:// doi.org/10.7196/SAMJ.5102
2. O‘ Neil J. Review on Antibiotic resisitance. Antimicrobial Resistance : Tackling a crisis 511 for the health and wealth of nations. 2014
3. The Review on Antimicrobial Resistance (2016) Tackling Drug-Resistant Infections Globally: Final Report and Recommendations. Available https://amrorg/sites/default/files/160518_Final% 20 paper_with%20cover.pdf. Accessed May 7, 2018
4. Filipa Barbosa et al., Targeting antimicrobial drug resistance with marine natural products International Journal of Antimicrobial Agents, 56 (2020) 106005
5. Antibiotic Resistance Threats in the United States, 2019 – CDC https://www.cdc.gov › 2019-ar-threats-report-508
6. 5 Progress in the Fight Against Multidrug-Resistant Bacteria? A Review of U.S. Food and Drug Administration-Approved Antibiotics, 2010-2015
7. Clift C, Salisbury DM (2017) Enhancing the role of vaccines in combatting antimicrobial resistance. Vaccine 35:6591–6593
8. David E. Bloom et al., Antimicrobial resistance and the role of vaccines, PNAS, vol. 115, no. 51, 12868–12871. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1717157115
9. Stefan Andrei1, Gabriela Droc,,Gabriel Stefan, FDA approved antibacterial drugs: 2018-2019,
Discovery Journal, 2019, Oct-Dec, 7(4): e102. DOI: 10.15190/d.2019.15
10. WHO newsroom Antimicrobial Resistance, 31 July 2020