이중나선 RNA 활용…시료 준비·핵산 증폭 등 과정 생략
다양한 바이러스에 적용…감염병 방역 효율성 향상 기대

감염 세포 용해액만으로 바이러스 존재 여부를 쉽고 빠르게 판독하는 기술이 개발됐다. 각종 바이러스 감염증이나 신변종 바이러스 진단기술과 진단키트 개발에 큰 도움이 될 전망이다.

한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)은 리섕·김유식 생명화학공학과 교수팀이 바이러스 특징을 이용해 다양한 종류의 바이러스를 검출할 수 있는 만능 진단기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

이 기술은 기존 유전자 증폭(PCR) 검사와 달리 시료 준비나 핵산 증폭, RNA 핵산 서열 정보가 필요 없는 것이 특징이다. '이중나선 RNA(dsRNA)'를 활용한 결과다.

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<dsRNA를 검출하는 기판 제작 모식도>

dsRNA는 세포 내 신호전달, 유전자 발현 조절 등 다양한 역할을 맡는 '비번역 RNA'가 특정 RNA와 결합해 형성된다. 특히 바이러스에서 많이 발견되기 때문에 이를 감지하면 별도로 핵산 증폭 없이 바이러스 존재 여부도 알 수 있다.

연구팀은 dsRNA에 반응하는 기판을 제작했다. dsRNA는 염기 쌍 개수(base pair·bp)가 많아 긴 형태를 가진다. 이에 착안해 실리카 기판 표면에 '펜타 플루오르 페닐 아크릴레이트(PPFPA) 반응성 고분자를 코팅하고 40bp 이상 dsRNA를 인지하는 항체를 고정했다. 이 결과 76bp 이상 dsRNA를 검출할 수 있었다. 미감염 세포에서 발견되는 단일 가닥 RNA, 짧은 dsRNA는 전혀 검출되지 않았다. 바이러스 감염 진단용으로 활용 가능을 확인했고, 이어 특이도와 민감도를 향상하는 것에도 성공했다.

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<기술을 개발한 KAIST 연구진. 왼쪽 뒤 부터 시계방향으로 김유식 교수, 구자영 박사과정, 김수라 박사과정, 리섕 교수.>

연구팀은 세포에서 RNA를 분리하거나, 정제 작업 없이 세포 용해액만으로 바이러스 dsRNA를 검출하는 기술도 개발했다.

리섕 교수는 “이번 연구에서는 A·C형 간염 dsRNA만을 검출했지만, 바이러스 dsRNA는 다양한 종류의 바이러스에서 발견된다”며 “dsRNA 검출기술은 다양한 바이러스에 적용 가능해 만능 감염병 진단기술로 발전될 수 있고, 특히 공항·학교 등 공공장소에서도 쉽고 빠르게 감염병을 검출할 수 있어 효과적인 방역 대책을 마련하는데 유용할 것”이라고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com