[대전=뉴스핌] 김태진 기자 = 한국생명공학연구원은 바이오나노연구센터 정주연·임은경·강태준 박사 연구팀이 다제(타미플루, 리렌자) 내성 바이러스를 특이적으로 검출할 수 있는 신속 진단 키트를 개발했다고 15일 밝혔다.

다제 내성 바이러스는 'A/H1N1형 인플루엔자 바이러스(신종 인플루엔자)' 중 항바이러스제인 오셀타미비르(상품명: 타미플루), 자나미비어(상품명: 리렌자) 모두에 치료 효과가 없는 내성 바이러스를 말한다.

신규 항체가 도입된 금 나노 입자 용액을 이용한 다제 내성 바이러스의 비색 분석 결과[사진=한국생명공학연구원]= 2020.09.14 memory4444444@newspim.com

기존의 타미플루, 리렌자는 뉴라미니디아제 효소의 기능을 차단해 증식된 바이러스를 밖으로 배출하는 과정을 방해, 바이러스 증식을 억제하는 항바이러스제이다.

그러나 뉴라미니데이즈에 변이가 발생하면 기존의 타미플루, 리렌자가 뉴라미니데이즈를 억제하는 기능이 떨어진다. 때문에 항바이러스제의 수요가 급증하는 대유행 시기에는 다제 내성 보균자를 신속하고 효과적으로 분류하는 기술개발이 요구된다.

특히 항바이러스제 감수성 바이러스(항바이러스제에 치료 효과가 있는 인플루엔자 바이러스)와 다제 내성 바이러스의 뉴라미니데이즈 표면 구조는 유사한 것으로 알려져 표적 단백질의 특정 구조를 인식하는 검출용 항체 개발에 많은 어려움이 있다.

이에 연구팀은 다제 내성 바이러스 표면의 변형된 뉴라미니데이즈에 특이적으로 결합하는 항체를 선별하고 실제로 뉴라미니데이즈 항원에 대한 결합력 측정과 모델링 분석을 통해 이 항체가 다제 내성 바이러스에 상대적으로 높은 결합력을 가짐을 확인했다.

또 이 항체가 표면에 개질된 금 나노 입자와 타미플루 내성 바이러스 표면의 뉴라미니데이즈 단백질과 결합으로 응집 현상이 발생해 금 나노 입자의 색 변화를 통한 육안 검출이 가능함을 확인했다.

연구팀은 신규 개발한 항체를 종이기반 바이오 검출장치에 적용해 다제 내성 바이러스 신속 진단키트를 개발했다.

소량의 체액(콧물)을 이용해 20분 이내에 별도의 분석 장비 없이 신속하고 간편하게 다제 내성 바이러스 감염 여부를 확인했다.

이 키트는 일반적인 인플루엔자 바이러스 진단키트, 임신테스트기처럼 편리하게 사용할 수 있다.

다제 감수성/내성 바이러스 혼합된 조건에서도 내성 바이러스의 농도에 따라 검출선(Test line; TL)의 진하기의 차이를 보여 이를 활용한 다제 내성 바이러스의 정량 분석의 가능성도 확인했다.

한국생명공학연구원 정주연 박사[사진=생명연] = 2020.09.14 memory4444444@newspim.com

정주연 박사는 "이번 연구 성과는 기존 유전자 검사에 의존한 항바이러스제 내성 바이러스 진단법과 비교해 다제 내성 바이러스의 감염 여부를 신속·간단하게 진단할 수 있는 기술로 다양한 검출 시스템에 활용 가능하다"며, "개발된 항체는 다제 내성 바이러스 감염 치료를 위한 적절한 약물 선정에 큰 기여를 할 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부가 추진하는 글로벌프론티어사업 바이오나노헬스가드연구, 신진·중견연구자 지원사업, 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행됐다.

이번 연구 성과는 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에 지난 7월 9일 게재됐다.

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