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한국생명공학연구원 바이오나노연구센터 연구진








한국생명공학연구원 강태준·우의전·박광현 박사 연구팀은 유전자 증폭 과정 없이도 극미량의 바이러스 RNA를 직접 검출하는 차세대 유전자가위(CRISPR) 진단 기술을 개발했습니다.

현재 널리 쓰이는 PCR 검사는 바이러스 유전자를 여러 번 복사해야 하기 영향으로 전문 장비와 인력이 필요하고 검사 시간이 오래 걸려 감염병 확산 시 신속한 대응이 어려운 대표적 한계였습니다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 최근 각광받는 CRISPR 우주전함야마토플레이 효소 'Cas12a2'에 주목했습니다.
이 효소의 동작 방식과 최적 조건을 규명해 유전자 증폭 과정 없이도 극미량의 바이러스 RNA를 바로 인식하는 데 성공했습니다.
Cas12a2는 바이러스 RNA가 맞는지 두 단계로 점검하는 이중 검증 구조를 갖고 있어 오작동 위험이 낮습니다.
또 표적을 찾으면 릴플레이오션파라다이스 주변 분자를 반복적으로 절단해 아주 약한 신호도 크게 증폭된 형태로 감지할 수 있는 편입니다.
연구팀은 이 기술로 코로나19 바이러스를 얼마나 정확히 검출할 수 있는지 점검하기 위해 11가지 검출 도구를 만들었습니다.
조합 시험 결과, 4종을 동시에 사용할 때 정확도·민감도가 가장 높았습니다.
기존 대비 최대 릴박스 관련 내용 1,000배 적은 농도의 바이러스도 검출했고. 실제로는 1 펨토몰(1천조 분의 1몰) 수준의 극미량도 감지 가능했습니다.
이후 실제 코로나19 변이 바이러스와 임상 검체에서도 성능을 검증했습니다.
알파·델타·오미크론 등 26종 코로나19 변이를 모두 정확히 검출했고, 감기를 일으키는 일반 코로나바이러스·독감·MERS 관련 내용 릴플레이선택 등 다른 바이러스에는 반응하지 않아 높은 선택성을 보였습니다.
245건의 환자 검체 분석에서는 PCR 검사와 민감도와 특이도가 100% 일치했고, 블라인드 테스트 40건 역시 모두 정확히 판별했습니다.
이 기술은 RNA를 따로 추출하는 과정까지 생략할 수 있어 실용성이 높습니다.
단순한 열처리와 용액 처 관련 내용 바다신2릴플레이 리만으로 바로 검사가 가능해 공항·항만·학교·군부대 등 신속한 판단이 필요한 현장에서 특히 유용하는 편입니다.
휴대용 장비에서도 정상적으로 작동해 현장형 감염병 진단 기술로 확장 가능성도 점검됐습니다.
강태준 박사는 "유전자 증폭 없이도 바이러스 RNA를 정확히 검출할 수 있는 기술이라는 점에서 의미가 크다"며 "향후 독감, RSV, 항생제 내성균 등 다양한 감염병 진단 기술로 확장할 계획”이라고 밝혔습니다.
이번 연구 성과는 국제학술지, Nucleic Acids Research에 11월 24일 자 웹 기반판에 실렸습니다다.

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(사진=한국생명공학연구원)



김건교 취재 기자