마이크로바이옴이 새로운 흐름으로 떠오르고 있다. 미생물(Microbe)과 생태계(Biome), 게놈(Genome)의 합성어로 두 번째 유전자라고 불릴 정도로 인체에 밀접하게 작용하는 마이크로바이옴은 장에서 서식하는 전체 미생물의 유전정보를 가리킨다. 사람의 장 안에는 4,000 종 이상의 미생물 100조 마리가 서식하면서 생체 균형을 잡아준다. 

유전자보다 더 중요한 미생물

지난 3월 영국에서 발행되는 과학 학술지 ‘네이처’는 장내 미생물 조성과의 연관성이 유전자와의 연관성과 비슷하거나 일부에선 오히려 높다고 밝힌 이스라엘 와이즈만 연구소의 연구논문을 게재했다. 

연구진은 건강한 이스라엘인 1,046명을 모집해 이들의 신체치수와 건강수치, 유전자 데이터와 장내 미생물 조성, 복용 중인 약, 식습관, 생활양식 등을 수집해 대규모 데이터베이스를 만들었다. 

이스라엘 사람들은 세계 각지에서 모여들었기 때문에 유전적으로 매우 다양한 것으로 알려져 있다. 이로 인해 사람의 유전적 차이가 어떤 방식으로 나타나는 지 조사하는 데 가장 이상적인 표본이라고 연구소는 밝혔다. 

연구 결과 유전자가 마이크로바이옴 조성에 의미있는 역할을 하지 못한다는 사실이 드러났다. 유전적 차이로 설명할 수 있는 마이크로바이옴은 전체의 약 2%에 지나지 않았다.

반면 유전적으로 연결돼 있진 않지만 가정을 공유하는 개인들 사이의 마이크로바이옴 조성에선 의미 있는 유사성이 나타났다. 마이크로바이옴 다양성의 20% 이상이 식습관이나 복용 중인 약, 신체 치수, 건강 수치 같은 요소들과 밀접한 관련성을 보였다는 게 연구진의 설명이다.

당뇨•아토피•과민성대장증상 등 난치병 치료 가능성 

세계적으로 저명한 의료전문가들의 연구에 의해서도 사람의 몸에 서식하는 미생물이 중요한 몇 가지 질병을 야기한다는 사실이 확인됐다. 그 중에서도 대표적인 난치성 질환으로 알려진 아토피성피부염, 염증성장질환을 비롯 비만이나 당뇨병과 같은 대사성 질환 외에도 장내미생물이 영향을 미친다는 것이다. 

이뿐만 아니라  호흡기질환, 감염성 질환,  면역질환, 정신질환, 암 그리고 일부 희귀질환에도 관여한다. 또 노화에도 영향을 미친다는 논문이 발표되면서 마이크로바이옴은 결코 지나칠 수 없는 중요한 분야로 자리 잡아 가고 있다. 

마이크로바이옴의 개인 별 차이는 정상인과 환자의 차이로 나타나기도 한다. 마이크로바이옴의 균형이 깨지면 질병으로 이어질 가능성이 그만큼 높아지기 때문이다.

마이크로바이옴이 초래하는 대표적인 질환이 클로스트리듐 디피실리균 (Clostridium dif¬ficile, 설사 등을 유발하는 균) 감염증이다. 과도하게 투여한 항생제는 장내세균의 균형을 파괴하면서 염증이 발생되고, 이 염증성 질환은 게실로 이어져 심각한 설사를 초래한다. 

조성이 파괴되면 장내 염증이 유발되고, 장누수 및 중증 설사가 동반된다. 최근까지 이 클로스트리듐 디피실리균 (Clostridium difficile, 설사 등을 유발하는 균) 감염증은 이렇다 할 치료방법이 없었다. 

그러나 최근 들어 다른 사람의 대변을 이식하는 FMT(Fecal Microbiota Transplantation, 분변 이식)를 통해 치료의 길이 열렸다. 다른 사람의 대변을 통해 장내 마이크로바이옴의 균형을 잡아주는 방법이다. 

최근 들어 미국, 유럽, 호주 등지에서 마이크로바이옴을 통한 비만, 아토피, 장염, 알레르기, 비염 등에 대한 연구가 시작됐다. 또 자폐증과 우울증, 알츠하이머와 같은 신경계 질환의 발생과도 연관성이 보고되면서 2024년 마이크로바이옴의 시장규모는 10조 원을 넘어설 것으로 관련 업계는 내다본다. 

한국에서도 마이크로바이옴에 대한 연구개발은 지속적으로 이어지고 있다. 이미 지난 2011년 세계에서 8번 째로 국제 휴먼 마이크로바이옴 컨소시엄에 가입했다. 또 과학기술정보통신부는 바이오뱅크를 설립해 한국인의 장에서만 발견되는 미생물군에 대한 연구를 지원하고 있다. 

이를 위해 2017년 9월 제 3차 생명공학육성기본계획에서 유망기술분야로 선정해 56억 원의 예산을 투입한 데 이어 2018년에는 약 60% 증가한 92억 원으로 증액하는 등 관련 분야 연구에 박차를 가하고 있다.