마이크로바이옴이란 어떤 개념인가요?

Question

안녕하세요. 마이크로바이옴은 특정 환경에 존재하는 미생물군집과 그 유전체, 미생물 간·미생물-환경 상호작용을 포함한 것이라고 하던데요 어떤 의미를 가지고 있으며 어떻게 활용될 수 있나요?

Answer 1

안녕하세요.

마이크로바이옴이란 원래는 2000년대 초반에 제안된 개념으로, 단순히 어떤 환경에 사는 미생물들의 집합을 뜻하는 마이크로바이오타와는 구분됩니다. 마이크로바이옴은 특정 환경에 존재하는 미생물 군집 자체, 그 미생물들이 가진 전체 유전체 정보, 미생물 간 상호작용, 미생물과 숙주 또는 환경 간의 기능적 관계까지 모두 포함하는 개념입니다.

과거 생물학과 의학이 인간, 식물, 동물과 같이 개별 생물체를 중심으로 사고해 왔다면, 마이크로바이옴 연구는 생명체를 미생물과 공존하는 하나의 생태계로 보기 시작했기 때문인데요 예를 들어 인간의 경우, 몸속과 몸 표면에 존재하는 미생물의 수는 인간 세포 수와 비슷하거나 더 많고, 유전자 수는 인간 유전체보다 수십~수백 배 많습니다. 따라서 인간의 생리, 면역, 대사, 심지어 행동까지도 마이크로바이옴과 분리해서 설명하기 어렵다는 인식이 확산되었습니다. 이러한 마이크로바이옴 개념은 여러 분야에서 매우 실질적인 도구로 사용되고 있는데요, 의학 분야에서는 특정 질병을 단일 병원체가 아닌 마이크로바이옴 불균형의 결과로 이해하려는 접근이 확산되고 있습니다. 감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 이성현 전문가입니다.

마이크로바이옴은 미생물 한 종이 아닌 여러 미생물의 군집을 통칭하는 용어로 실생활에 많은 영향을 미칠 수 있습니다.

대표적으로 토양의 미생물 군집을 의미하는 토양 마이크로바이옴은 식물의 생장에 많은 영향을 미칩니다.

Answer 3

마이크로바이옴은 말씀하신 것처럼 우리 몸에 사는 세균이나 바이러스 등 각종 미생물을 총칭하여 말하는 것입니다.

또한 인간의 세포 수보다 많은 미생물 군집과 그들이 가진 방대한 유전 정보를 포함하며, 면역 체계 형성 및 대사 조절의 핵심 역할을 합니다.

최근에는 장내 미생물이 뇌 건강에 영향을 준다는 '장-뇌 축' 이론이 정립되면서 우울증이나 치매 치료에 새로운 시도가 일뤄지고 있습니다.

또한 산업적으로는 미생물을 활용한 신약 개발과 환자 맞춤형 정밀 의료 분야에 새로운 장을 열고 있고, 개인의 미생물 분포에 따른 맞춤형 식단 설계나 화학 비료를 대신하는 친환경 농법 등 그 활용 범위도 매우 넓은 편이죠.

Answer 4

마이크로바이옴은 특정 환경에 서식하는 미생물 집단인 마이크로비오타와 그들이 가진 유전 정보인 게놈의 합성어로 해당 생태계 내의 모든 생명 활동과 상호작용을 아우르는 개념입니다. 인간의 경우 몸무게의 약 일 퍼센트에서 삼 퍼센트를 차지하는 미생물들이 면역 체계 형성, 영양분 소화, 비타민 합성 등 생존에 필수적인 대사 과정에 깊이 관여하며 제이의 유전체라고 불릴 만큼 건강 상태를 결정짓는 핵심적인 지표로 기능합니다. 이러한 마이크로바이옴 기술은 개인의 미생물 분포를 분석하여 질병의 원인을 파악하는 정밀 의료 진단뿐만 아니라 유익균을 투여해 장내 환경을 개선하는 마이크로바이옴 치료제 개발 및 개인 맞춤형 식단 설계 등 헬스케어 전반에 걸쳐 폭넓게 활용되고 있습니다.