KAIST 박현규 교수팀, RNA 바이러스 조기 검출 ‘등온 핵산 증폭 기술’ 개발
KAIST 박현규 교수팀, RNA 바이러스 조기 검출 ‘등온 핵산 증폭 기술’ 개발
  • 송협 선임기자
  • 승인 2021.07.16 00:30
  • 댓글 0
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ⓒ데일리포스트=사진 좌측부터 박현규 교수·주용 박사과정 / KAIST 제공
ⓒ데일리포스트=사진 좌측부터 박현규 교수·주용 박사과정 / KAIST 제공

[데일리포스트=송협 선임기자] “등온 핵산 증폭 기술은 코로나19 바이러스와 같은 RNA 바이러스를 조기 진단할 수 있는 분자진단 시스템에 활용될 가능성이 매우 큰 기술입니다. 현재 코로나19의 임상 샘플 테스트에서도 매우 좋은 결과를 얻어냈습니다.” (KAIST 생명화학공학과 박현규 교수)

KAIST 연구팀이 코로나19 바이러스와 같은 RNA 바이러스를 신속하게 조기 검출이 가능할 수 있는 초고감도 검출 기술을 개발하는데 성공했다.

KAIST 생명화학공학과 박현규 교수 연구팀은 핵산의 절단 및 종합 연쇄반응 시스템을 활용해 RNA 바이러스의 표적 RNA를 초고감도로 검출하는 새로운 ‘등온 핵산 증폭’ 기술을 개발했다.

현재 코로나19 바이러스와 같은 RNA 바이러스 검출을 위한 표준 진단 방법은 역전사 중합효소 연쇄반응(qRT-PCR)인데 표준 분자진단 방법은 면역진단 방법과 비교해 진단의 정확도는 우수하지만 정교한 온도 조절 장치가 필요하고 진단에 소요되는 시간이 길어 장비의 소형화에 제약이 있다.

사정이 이렇다보니 전문 진단 설비가 갖춰진 대형 병원 또는 전문 임상검사실에서만 제한적으로 사용된다는 단점이다.

박 교수 연구팀은 이 같은 한계를 극복하기 위해 핵산의 절단 및 중합 연쇄반응 시스템에 구동되는 초고감도 신개념 등온 핵산 증폭 기술을 개발했다.

이를 통해 별도의 온도 변화 과정 없이 동일 온도에서 표적 바이러스의 RNA를 초고감도로 검출하는데 성공했다.

실제로 연구팀은 기존 나스바(NASBA) 등온 증폭 기술에 절단효소 인식 염기서열이 수식된 프라이머를 도입하고 절단효서 및 DNA 중합효소 활성을 기반으로 T7 프로모터를 포함하는 이중가닥 DNA를 지수함수적으로 증폭할 수 있었다.

이에 따라 최종적으로 표적 RNA를 기존의 NASBA 기술 대비 100배 이상 향상된 민감도로 검출해냈다.

연구팀은 이 기술을 통해 호흡기 세포 융합 바이러스(RSV) 유전 RNA를 별도 전처리 없이 신속하고 고감도로 검출, 기술의 실용성을 증명함과 동시에 현장 검사(POCT) 기술로 높은 활용 가능성을 입증했다.

박 교수는 “이번 기술을 바탕으로 다양한 RNA 바이러스 유래 질병을 초고감도로 검출할 수 있다.”면서 “새로운 병원체에 대한 보다 높은 범용성 및 사회적 안전망을 구축하는데 크게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.”고 덧붙였다.

한편 KAIST 생명화학공학과 주용 박사과정과 김효용 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 지난달 16일 영국 왕립화학회가 발행하는 국제학술지 ‘나노스케일’ 뇨지 논문으로 선정됐다.


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