코로나19, 변이까지 30분내 온도 조절없이 신속 진단

박기수 건국대 교수 연구팀, 등온핵산증폭기술 개발

코로나19 변이 바이러스 신속 검출을 위한 신규 등온핵산증폭기술의 모식도

[아시아경제 김봉수 기자] 코로나19 뿐 아니라 미래의 신종 바이러스까지 30분 내에 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 분자진단 기술이 개발됐다.

한국연구재단은 박기수 건국대 교수 연구팀이 등온핵산증폭기술을 활용해 코로나19 및 변이 바이러스를 한 번에 검출할 수 있는 분자진단 기술을 개발했다고 밝혔다. 등온핵산증폭기술이란 반복적인 온도 조절 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 기반하는 면역진단으로 구분할 수 있다. 면역 검사법은 비용이 비교적 저렴하고 간편하며 신속한 장점이 있는 반면, 높은 정확도를 보이는 중합 효소 연쇄반응(PCR) 기반의 분자진단 방법은 절차가 비교적 복잡하기 때문에 특정 설비를 갖춘 의료기관 등에서만 수행할 수 있다. 시료 채취에서 검사결과를 얻기까지 많은 시간이 소요되기 때문에 즉각적인 대처가 어렵다는 단점이 있다.

연구팀은 변이 바이러스를 포함한 코로나바이러스, 박테리아 등을 섭씨 37도에서 30분 만에 신속 진단할 수 있는 ‘신규 등온핵산증폭기술(STAR)을 개발했다. 바이러스의 유무뿐만 아니라 종류 구분도 가능하며, 기존 PCR 및 등온핵산증폭기술 기반 분자진단 방법과 달리, 반응 개시 전 온도 조절 과정이 필요 없고 하나의 효소(T7 RNA 중합효소)만을 이용, 37도의 일정한 온도에서 반응이 진행되는 특징이 있다. 연구팀은 60여명의 실제 임상 샘플을 적용한 결과, 코로나19에 대해 높은 민감도(96.7%)와 특이도(100%)를 보임을 확인했다. 바이러스, 박테리아 및 암 등 다양한 핵산 바이오 마커 검출 시 활용 가능할 것으로 내다봤다.

연구팀은 STAR 개발을 통해 유전자 진단 분야에서 시간 및 비용을 절감할 수 있는 방안을 제시했다. PCR로 대표되는 현재의 유전자 분석 기술을 대체할 수 있는 대안 기술로의 활용될 수 있다. 다만 현장에서 손쉽게 결과를 확인할 수 있는 시스템 구현을 위해 추가연구가 필요하며, 기술의 확장성 검증을 위해 다양한 핵산 바이오 마커 검출 연구가 지속적으로 이루어져야 한다.

이번 연구 결과는 바이오센서 분야 국제학술지 ‘바이오센서스 앤드 바이오일렉트로닉스(Biosensors and Bioelectronics)’에 지난달 31일 온라인 게재됐다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr