POSTECH, 코로나19 진단 ‘원스텝’으로 30분만에

POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 화학공학과 이정욱 교수·박사과정 우창하씨, 정규열 교수·장성호 박사 공동연구팀은 바이러스가 가진 RNA 서열을 바탕으로 신속하게 코로나19를 진단할 수 있는 SENSR(SENsitive Splint-based one-pot isothermal RNA detection) 기술을 개발했다.

이 기술은 단 30여분 만에 감염 여부를 진단할 수 있어 진단이 한 곳에 몰리는 피로도를 낮출 수 있을 뿐아니라 감염자의 접촉을 최대한 줄일 수 있다. 

무엇보다 가장 큰 장점은 코로나19 이외의 새로운 전염병이 발생하더라도 1주일 이내에 진단키트를 만들어낼 수 있다는 점이다.

현재 코로나19 진단에 활용되는 PCR 분자진단법은 아주 높은 정확도를 가지고 있지만 바이러스를 추출하거나 정제하는 복잡한 준비과정이 필요하다. 

숙련된 전문가는 물론 고가 장비가 필요해 공항이나 드라이브스루 등 현장은 물론 작은 농어촌 지역에서 활용하기는 적합하지 않다. 

RNA는 유전자 정보를 매개하거나 유전자의 발현 조절에 관여하는 핵산으로 연구진은 코로나19 RNA가 있는 경우에만 핵산 결합반응이 일어나 형광이 나오도록 설계했다. 

아무 준비과정 없이도 샘플 채로 바로 바이러스 여부를 검출할 수 있는 데다 시간은 짧으면서도 민감도가 높아 실시간으로 현재 활용 중인 PCR 진단법 수준의 정확성을 갖는다. 

연구팀은 이 기술을 활용해 실제 환자 샘플에서 30여분만에 코로나19의 원인인 SARS-CoV-2 바이러스 RNA를 검출해냈다. 

이외에도 5가지 병원성 바이러스와 박테리아 RNA를 검출해 코로나19 외에도 다양한 병원균 검출에 활용할 수 있음도 입증했다. 

 

반응물 조성이 간단해 휴대가 간단하고 사용하기 쉬운 형태로 개발할 수 있다는 것 역시 큰 장점이다.

이 방법을 도입하게 되면 선별진료소에 가거나 입원하기 전에 이송 현장에서 바로 감염 여부를 확인할 수 있을 뿐 아니라 중앙집중화된 지금의 진단 체계를 보완해 코로나19에 더 적극적으로 대응할 수 있을 것으로 기대된다. 

이정욱 교수는 “이 기술은 RNA를 정확하게 검출할 수 있는 기술로 환자의 시료에서 별도의 처리 없이도 감염 여부를 진단할 수 있는 빠르고 간단한 방법”이라며 “앞으로 코로나19 외에 다른 새로운 전염병이 나오더라도 1주일 이내에 이에 대한 진단키트를 설계하고 제작할 수 있어 미래의 전염병에도 대비할 수 있다”고 말했다. 

정규열 교수는 “병원성 RNA를 정확하고 민감하게 검출할 수 있는 데다 현장에서 바로 확인할 수 있다는 점에서 학계는 물론 산업계의 주목을 모으고 있다. 지금의 진단 체계를 보완해 코로나19 팬데믹에 대응하는 데 기여할 수 있길 바란다”고 설명했다.

네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering) 18일자(현지시간)를 통해 발표된 이 연구는 한국연구재단의 C1 가스리파이너리 사업, 신진연구사업과 한국에너지기술평가원의 에너지인력 양성사업의 지원을 받아 수행됐다.