왼쪽 뒤부터 시계방향으로 김유식 교수, 구자영 박사과정, 김수라 박사과정, 리섕 교수. (사진=KAIST 제공)
현재 널리 쓰이는 유전자 증폭 없이 빠르게 바이러스를 진단할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다.
상용화에 들어가면 유전자 증폭(PCR) 검사보다 쉽고 빠르게 각종 바이러스 감염병이나 신·변종 바이러스를 진단하거나 키트 등을 개발하는데 기여할 것으로 기대를 모은다.
한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 리섕·김유식 교수 공동연구팀이 바이러스 특징을 이용해 다양한 종류의 바이러스를 검출할 수 있는 만능 진단기술을 개발했다고 28일 밝혔다.
'dsRNA'는 바이러스의 전사 및 복제 과정에서 생성되는 부산물로 인간 세포는 dsRNA를 외부 물질로 인지해 면역반응을 일으킨다.
특이하게 바이러스 dsRNA를 인지하는 인간의 선천성 면역반응시스템은 핵산 서열 정보를 무시한 채 dsRNA의 길이나 말단 구조와 같은 형태적 특징을 이용해 dsRNA와 반응한다. 인간 면역체계가 다양한 종류의 바이러스에 대처가 가능한 이유다.
연구팀은 이런 인간 면역체계의 원리에 착안해 바이러스의 특징인 길이가 긴 dsRNA를 검출할 수 있는 기판 제작을 통해 다양한 종류의 바이러스를 핵산 서열 정보 없이 검출할 수 있도록 했다.
이렇게 개발한 기판에서 면역반응을 일으키는 76bp(base pair, 염기 쌍 개수를 의미하는 길이 단위) 이상의 긴 길이를 가지는 dsRNA를 검출할 수 있었다. 또한 감염되지 않은 세포에서 발견되는 단일 가닥 RNA와 함께 19bp의 짧은 dsRNA는 전혀 검출되지 않아 바이러스 감염 진단용으로 활용이 가능함을 확인했다.
연구팀은 이와 함께 시료 준비과정도 대폭 간편화해 세포에서 RNA를 분리하거나 정제 작업 없이 감염된 세포의 용해액만을 이용해 바이러스 dsRNA를 검출할 수 있는 기술을 개발했다.
이 기술을 A형과 C형 간염 바이러스에 감염된 세포에 적용한 결과 바이러스 dsRNA의 존재 여부를 핵산 증폭 없이 판독하는 데도 성공했다.
리섕 교수는 "이번에 개발한 dsRNA 검출기술은 다양한 바이러스에 적용 가능해 만능 감염병 진단기술로 발전될 수 있다"며 "특히 공항·학교 등 공공장소에서도 쉽고 빠르게 감염병을 검출할 수 있어 효과적인 방역 대책을 마련하는데 유용할 것"이라고 말했다.