코로나 PCR 검사보다 3배 빠른 방법을 개발했다

KIST 이효진 박사, 새로운 유전물질 검사법 개발
유전자 증폭없이 채취한 샘플을 2시간만에 확인
지난 9월부터 이 방법을 코로나19에 적용해 연구

DNA. 게티이미지 제공

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술연구원(KIST) 이효진 박사는 고려대 최정규 교수팀과 함께 유전자 속 단일염기 차이를 2시간 만에 찾아낼 수 있는 방법을 개발했다. 현재 코로나19 검사에 쓰이는 중합효소연쇄반응(PCR) 방법보다도 3배 빠르게 결과를 얻을 수 있다.

이효진 박사는 "우리가 개발한 방법은 PCR 검사처럼 DNA나 RNA 추출같은 샘플의 전처리 없이도 바로 검체를 채취해 2시간만에 결과를 알 수 있다"고 말했다.

또한 연구진은 이 방법이 병원에서 감염병 검진이나 각종 질병 진단 등 다양한 유전체 분석에 바로 적용할 수 있다고 설명했다. 금나노입자와 하이드로겔 입자는 쉽게 만들 수 있으며, 이를 종합병원에서 보유하고 있는 장비만으로도 확인이 가능하다는 것이다.

이외에도 연구진은 실제 이번 연구를 마친뒤 곧바로 코로나19에 적용하는 연구를 시작했다. 이 박사는 "코로나19 바이러스 검사보다 단일 염기를 판별하는 것이 더 어려운데, 우리가 개발한 방법이 PCR 방식 만큼의 성능을 보이기 때문에 충분히 가능할 것"이라고 말했다. 그러면서 "코로나 바이러스 뿐만아니라 인플루엔자 등 증상이 비슷한 네가지 질병을 일으키는 바이러스를 함께 찾아내는 연구를 하고 있다"고 설명했다.

의료진이 뇌졸중이나 심근경색 등의 환자에게 혈액 응고를 지연시키는 약물을 쓰기 위해서는 약물 과민반응 여부를 알아내야 한다. 지금까지는 위급한 환자라도 6시간 이상 시간을 써가며 PCR검사로 유전자 속 단일염기를 찾아 확인했으며, 간혹 일부는 PCR검사로도 알아내지 못하는 경우도 있었다.

PCR검사가 오랜시간이 걸리는 이유는 검사장비가 신호를 포착할 수 있을 만큼의 유전자를 수만개로 불리는 증폭 과정때문이다.

연구진은 유전자 증폭 과정없이 유전자 속 특정 물질을 빠르고 정확하게 찾아낼 수 있는 방법을 찾는데 집중했다.

연구진은 금나노입자에 유전자 속 원하는 염기를 인식할 수 있는 유전자를 붙였다. 이렇게 하면 수만개의 금나노입자에 유전자를 붙여놔 PCR처럼 유전자를 증폭하지 않아도 된다.

연구진은 이 반응여부를 확인할 수 있도록 형광물질을 함께 붙여놨다. 금나노입자에 붙어 있는 유전자와 검사 샘플에 있는 유전자가 같은 경우 형광반응이 일어나게 된다.

이렇게 되면 병원에서 보유한 현미경만으로도 충분히 반응여부를 확인할 수 있다.

한편, 이 연구결과는 나노바이오 분야 국제학술지 '스몰(Small)'에 12월 19일 온라인 발표됐다.

이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 나노 및 소재기술개발사업 등의 지원으로 진행됐다.

[e-mail] 김만기 기자