생명연구원, 감염병·암 진단 등 적용 기대
[충청투데이 윤경식 기자] 국내 연구진이 감염균 유전자를 빠르게 정밀 진단할 수 있는 초고감도 PCR 기법을 개발해 감염병, 암 진단 등에 적용 가능한 차세대 신속 진단 기술을 제시했다.
4일 한국생명공학연구원에 따르면 고경철 박사(국가전임상시험지원센터)와 권오석 성균관대 교수 공동연구팀은 초고속·고정밀로 유전자 정보를 분석할 수 있는 신개념 진단 플랫폼 ‘플라즈모닉 광열 기반 디지털 PCR’ 기술을 개발했다.
현재 의료현장에서 사용되는 리얼타임 PCR 기술은 현장에서 바로 사용하기 어려워 조기 진단과 신속한 치료가 핵심인 감염병이나 치주 질환, 암 등에 빠르게 대응하는 데 한계를 보여왔다.
이에 연구진은 빛을 열로 바꾸는 금속소재(플라즈모닉 소재)를 활용해 빛 에너지를 열로 빠르게 바꾸고, 열전달 속도와 효율을 극대화해 유전자 증폭 과정의 정확성과 안정성을 높였다.
또 ‘플라즈모닉 광열 기반 디지털 PCR’ 기술을 활용해 치주질환의 주요 원인균 4종을 대상으로 검증 실험을 진행한 결과 14분 만에 유전자 증폭을 완료했고 이후 9분 내에 유전자 존재 여부까지 확인할 수 있었다.
감지 민감도는 최소 10¹copies/µL 수준으로 극미량의 유전자만으로도 검출이 가능해 기존 PCR 방식에 비해 약 4배 빠르고, 약 10배 더 민감한 수준을 보였다.
이에 대해 고경철 박사는 “감염병뿐만 아니라 암, 식중독 등 다양한 질환의 진단에 활용될 수 있는 플랫폼 기술로, 고품질 빅데이터 생산과 이를 활용한 컴퓨터 시뮬레이션 기반의 디지털전임상 플랫폼의 신약개발 예측률 향상을 기대할 수 있을 것”이라고 말했다.
한편 본 연구는 과학기술정보통신부 국가전임상지원체계구축사업, 국산연구장비 기술 경쟁력강화 사업, 학문후속세대 지원사업, 식품의약품안전처 마약류 안전관리 기술개발 사업, 나노종합기술원의 지원으로 수행됐다.
윤경식 기자 ksyoon1102@cctoday.co.kr