[지금은 과학] 신종 바이러스, 30분 안에 찾아낸다

[아이뉴스24 정종오 기자] 코로나19 뿐 아니라 미래의 신종 바이러스까지 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 핵심 기술로 활용 가능한 분자진단 기술이 소개됐다. ‘신규 등온핵산증폭기술’로 변이 바이러스를 포함한 코로나바이러스, 박테리아 등을 영상 37도에서 30분 만에 신속 진단할 수 있는 시스템이다.

한국연구재단(이사장 이광복)은 박기수 교수(건국대) 연구팀이 등온핵산증폭기술을 활용해 코로나19와 변이 바이러스를 한 번에 검출할 수 있는 분자진단 기술을 개발했다고 25일 발표했다. 등온핵산증폭기술은 반복적 온도조절 과정 없이 등온에서 표적 핵산을 증폭하는 기술을 말한다.

코로나바이러스감염증(COVID-19) 진단은 사스코로나바이러스-2(SARS-CoV-2)의 핵산을 유전자 증폭기술로 확인하는 분자진단과 항원·항체 반응에 기반을 두는 면역진단으로 구분할 수 있다.

면역 검사법은 검사 비용이 비교적 저렴하고 간편하며 신속한 장점이 있는 반면 높은 정확도를 보이는 PCR(polymerase chain reaction, 중합 효소 연쇄반응) 기반의 분자진단 방법은 검사 절차가 비교적 복잡하기 때문에 특정 설비를 갖춘 의료기관 등에서만 수행할 수 있다.

여기에 시료 채취에서 검사결과를 얻기까지 많은 시간이 걸려 즉각적 대처가 어렵다는 단점이 있다.

연구팀은 변이 바이러스를 포함한 코로나바이러스, 박테리아 등을 37도에서 30분 만에 신속 진단할 수 있는 ‘신규 등온핵산증폭기술(STAR)’을 개발했다.

이번에 개발한 기술은 바이러스의 유무뿐 아니라 종류 구분도 가능하다. 기존 PCR과 등온핵산증폭기술 기반 분자진단 방법과 달리, 반응 개시 전 온도조절 과정이 필요 없고 하나의 효소(T7 RNA 중합효소)만을 이용, 37도의 일정한 온도에서 반응이 진행되는 특징이 있다.

최현정 전남대병원 교수 연구팀을 통해 확보된 60여명의 실제 임상 샘플을 적용한 결과 코로나19에 대해 높은 민감도(96.7%)와 특이도(100%)를 확인했다.

바이러스, 박테리아와 암 등 다양한 핵산 바이오 마커로 활용이 가능할 것으로 내다봤다.

연구팀은 STAR 개발을 통해 유전자 진단 분야에서 시간과 비용을 절감할 수 있는 방안을 제시했다. PCR로 대표되는 현재의 유전자 분석 기술을 대체할 수 있는 대안 기술로의 활용 가능성을 기대했다.

다만 현장에서 손쉽게 결과를 확인할 수 있는 시스템 구현을 위해 추가연구가 필요하고 기술의 확장성 검증을 위해 다양한 핵산 바이오 마커 검출 연구가 지속적으로 이뤄져야 한다고 전제했다.

연구 성과(논문명: Split T7 promoter-based isothermal transcription amplification for one-step fluorescence detection of SARS-CoV-2 and emerging variants)는 바이오센서 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스(Biosensors and Bioelectronics)’3월 31일자 온라인에 실렸다.