‘좀 더 빠르게’ 신종 코로나 진단시간 단축 기술 개발 ‘잰걸음’

조선비즈
  • 김태환 기자
    입력 2020.02.10 15:08 | 수정 2020.02.14 12:20

    신종 코로나바이러스감염증(우한 폐렴)의 감염 여부를 기존보다 빠르게 알 수 있는 진단키트들이 등장하고 있다. 처음 1일 정도 걸리던 감염 판정 방법에서 최근 1시간 이내 진단으로 시간을 단축한 기기들이 나온 만큼 향후 20분 이내까지도 단축할 수 있을 것으로 기대된다.

    국내 바이오기업인 코젠바이오텍은 이달 초 식품의약품안전처로부터 6시간 이내 신종 코로나바이러스 감염 여부를 확인할 수 있는 진단키트 ‘파워체크(PowerChek 2019-nCoV Realtime PCR Kit)’의 국내 첫 긴급사용승인을 받았다. 진단키트는 진단시약과 검사기기 2종을 합쳐서 부르는 말이다.

    이 국내업체의 진단키트는 중국에서 첫 감염자 발생 이후 질병관리본부가 실시해 온 ‘판 코로나바이러스’ 진단 소요시간을 1일에서 4분의 1이상 줄였다. 이 업체가 개발한 것은 진단시약으로 병원 등 의료기관에서 감염자의 가래에 포함된 바이러스에서 핵산을 추출했을 때 시약을 넣어 양성 반응 여부를 판별하는 방식이다.

    현미경으로 본 코로나 바이러스. /질병관리본부 제공
    해외에서는 홍콩과학기술대 연구팀이 40분 만에 신종 코로나바이러스를 진단할 수 있는 진단기기를 개발했다. 이 기기는 컴퓨터 데스크탑 본체보다 작은 크기로 병원이나 연구소 뿐 아니라 선별 진료소 등에서 비치해 이용할 수 있는 것이 특징이다.

    국내 대학연구소에서도 빠른 진단을 위한 기기 개발은 한창이다. 황교선 경희대 의대 교수팀은 나노바이오센서를 개발해 환자의 혈액에서 잠복기의 신종 코로나바이러스도 감지할 수 있는 기술을 찾아냈다.

    일반적인 바이러스 진단기술들이 ‘실시간 유전자 증폭(Real Time-PCR)’ 방식으로 환자의 혈액 내 유전자를 복제하는 과정을 거치는 데 비해 나노바이오센서 등을 포함 전자칩은 바이러스나 생체표지자(바이오마커)를 식별해 빠르게 진단할 수 있다.

    ‘PCR(중합효소 연쇄반응)’ 방식은 혈액이나 가래, 침 등에서 극미량의 유전자(DNA)를 추출하고 이를 다시 검사가 가능한 수준으로 복제하는 과정을 거친다. 이와 달리 전기적 신호로 감별하는 방식은 혈액에서 바이러스를 추출하는 과정까지는 동일하나 전자칩 안에 바이러스에 반응하는 항체를 부착해 반응을 감별한다는 점에서 차이가 있다.

    이 때 얼마나 민감하게 바이러스에 반응하느냐 여부가 진단 속도와 정확성을 결정한다. 기존 판 코로나바이러스 감별 방식은 현재까지 인간 감염이 발견된 바이러스의 특정 유전자를 제외하고 나머지 유전자에서 환자에게서 검출된 유전자와 일치하는 부분을 찾는 식으로 진행됐다. 이는 신종 바이러스의 유전자 염기서열이 전부 분석되기 전까지 유효한 방식이다.

    그러나 일단 신종 바이러스의 유전자 염기서열이 전부 드러나면 검사가 훨씬 편해진다. 신종 바이러스만이 갖고 있는 특정 유전자 부분을 특정해 일치 여부를 찾는 것이다. 이에 PCR 기법의 경우 유전자를 증폭하는 기술이, 전자칩 방식의 경우 바이러스에 부착되는 항체의 종류가 진단 속도와 정확성을 좌우한다.

    실제 메르스 코로나바이러스 발병 이후 개발된 진단키트들은 전기적 신호 방식을 통해 모든 과정을 최소 15분 이내에 마칠 수 있는 장비가 개발된 바 있다. 단, 이 진단 기법은 바이러스에 맞는 최적 항체를 찾아낸 이후에 가능하다.

    바이오 진단업계 관계자는 "메르스 신속진단 키트 개발과 같이 신종 코로나바이러스 신속 진단키트도 앞으로 더 빠른 진단 시간을 보일 것으로 예상된다"며 "바이러스에 맞는 최적 단백질 결합을 이끌어내면 20분 이내까지 진단 시간 단축도 가능하다"고 말했다.

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