포스텍-압타머사이언스, 15분 내 신종 바이러스 진단 기술 개발

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코로나19 등 새로운 전염병을 15분 안에 진단할 수 있는 신속 진단기술이 개발됐다. 신종 바이러스에 모두 적용할 수 있어 검진뿐만 아니라 치료에도 활용 가능할 전망이다.

포스텍(총장 김무환)은 장승기 생명과학과 교수, 권준영 박사, 나라얀 박사 연구팀이 압타머사이언스와 함께 새로운 압타머 발굴방법(viro-SELEX)을 개발하고, 이를 이용해 높은 민감도와 특이도로 15분 내 인플루엔자 바이러스 감염 여부를 판별할 수 있는 신속 진단법을 개발했다고 19일 밝혔다.

새로운 전염병을 15분안에 진단할 수 있는 신속 진단기술을 개발한 장승기 포스텍 교수(가운데)와 연구팀.
<새로운 전염병을 15분안에 진단할 수 있는 신속 진단기술을 개발한 장승기 포스텍 교수(가운데)와 연구팀.>

바이러스 진단검사법에는 분자진단법, 항원항체법, 세포배양법이 있다. 현재 사용되고 있는 코로나19 진단법은 분자진단법인데, 민감도는 높지만 검체를 전문 분석기관에 보내 분석해야 하고, 분석시간도 6시간 이상 걸리며 비용도 상당히 높다. 세포배양법은 시간이 오래 걸리고 대용량 검사에는 부적절하다. 아직 항원항체를 이용한 코로나19 진단법은 개발돼 있지 않다.

압타머는 DNA나 RNA로 이뤄진 핵산물질로서 간단한 저분자 화합물에서 단백질 같은 고분자 물질에 이르는 다양한 표적에 대해 높은 특이도와 결합력을 가진 분자 집게의 일종이다. DNA 압타머는 안정성이 높아 운반과 보관이 쉽다. 염기서열만 알면 저렴한 생산비용으로 대량 합성할 수 있어 항체를 대체할 소재로 여겨지고 있다.

Viro-SELEX 법의 모식도.
<Viro-SELEX 법의 모식도.>

압타머는 셀렉스(SELEX)라는 과정을 통해 발굴되는데, 바이러스의 경우 표적으로 사용되는 외피 단백질이 막단백질이기 때문에 기존의 SELEX 방법으로는 압타머를 발굴하기 어려웠다.

연구팀은 막단백질을 따로 분리 정제하는 대신 배큘로 바이러스를 재조합해 이 바이러스의 외피에 표적 단백질을 갖도록 만들었다. 이렇게 재조합된 바이러스를 분리 정제해 SELEX에 사용하는 '바이로-셀렉스(viro-SELEX)' 방법을 개발했다.

연구팀은 이 방법을 기반으로 인플루엔자 바이러스 외피 단백질에 작용하는 새로운 압타머를 발굴했다. 또 표적 단백질의 서로 다른 부위에 결합하는 압타머 쌍을 이용해 임신 진단 키트처럼 색깔 변화만으로 바이러스 감염 여부를 진단할 수 있는 진단키트를 개발하는 데 성공했다. 감염 여부를 확인하는 데 15분이면 충분하다.

장승기 교수는 “viro-SELEX 방법을 이용하면 코로나19 바이러스 표피 단백질에 높은 특이도와 결합력을 가진 압타머를 발굴할 수 있다”며 “이 압타머들을 이용해 신속진단 키트를 곧바로 만들 수 있다”고 말했다. 연구팀은 코로나19를 배양할 수 있는 시설을 갖추고 있는 한국화학연구소, 압타머를 이용한 폐암 진단법을 개발한 압타머사이언스와 공동으로 코로나19에 대한 진단법 개발을 시작했다.

포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com