코로나19 분자진단, 항체 신속진단 기술에 이어 코로나19 바이러스를 육안으로 진단할 수 있는 항원 신속진단기술이 개발되었다.

한국화학연구원 김홍기 박사 연구팀이 코로나19 바이러스 항원에 특이적으로 결합하는 다양한 항체들을 제작하고 이를 활용해 항원 신속진단기술을 개발했다고 과학기술정보통신부와 행정안전부가 밝혔다.

항원 신속진단기술이란 항원-항체 결합반응을 활용하여 임신진단키트처럼 코로나19 바이러스 감염여부를 15분 내외에 육안으로 확인할 수 있는 기술이다. 기존 분자진단(PCR)과 병행 시 코로나19 감염환자를 현장에서 보다 쉽고 빠르게 진단이 가능해 현장 의료진의 업무부담을 덜 수 있다는 것이 큰 장점이다.

구 분항원진단(RDT)항체진단(RDT)분자진단(RT-PCR)
진단 대상바이러스 항원체내 항체바이러스 염기서열
진단 원리항원-항체반응항원-항체반응유전자 증폭
소요 시간약 15분 내외약 15분 내외약 6시간 내외
특징의심환자 대량 발생 시 비교적 저렴한 비용으로 분자진단법과 병행신속한 육안진단 가능비교적 저렴한 비용으로 완치자의 면역력 측정, 무증상 감염자의 사후진단 등이 가능현재 사용되고 있는 코로나19 진단법으로 검사비용이 높으나 정확도가 매우 높음
코로나19 진단법의 종류 및 특징.

항원 신속진단키트는 채취한 검체 시료를 샘플패드에 흡수시키면 시료가 이동하면서 코로나19 바이러스가 존재하는 경우 발색 나노입자를 포함한 항체와 바이러스 항원이 결합해 육안으로 감염여부를 판단하는 원리로 작동된다.

그림입니다.

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코로나19 바이러스 항원 신속진단 기술 모식도.

신속진단키트 개발을 위해서는 코로나19 바이러스에 특이적으로 결합하는 우수한 항체를 확보하는 것이 가장 중요하다.

이번에 개발된 항체 및 신속진단기술은 7월 27일 기술이전 계약체결을 완료하여, 연내 개발완료를 목표로 신속하게 제품화를 추진할 예정이다.

이번 연구는 신종 바이러스(CEVI) 융합연구단에 참여하고 있는 한국화학연구원(김홍기 박사팀, 긴급대응연구 주관연구기관)과 한국기초과학지원연구원(김승일 박사팀), 안전성평가연구소(박대의 박사팀)가 중심이 됐다.

연구팀은 코로나19 바이러스의 염기서열을 분석하여 항원성을 나타내는 뉴클레오캡시드 단백질(NP)* 등을 찾아내 항원으로 제작했다.

* 바이러스의 핵산(유전정보)을 둘러싸고 있는 단백질(Nucleocapsid Protein)

제작된 항원은 동물에 주입해 항체를 획득하는 면역화 과정을 통해 항체를 생산한 후, 기존 항체 대비 항원 단백질에 특이적으로 결합하는 항체를 선별해 우수한 결합을 갖는 10종 이상의 항체를 발굴하였다.

CEVI융합연구단은 MERS(중동호흡기 증후군) 유행을 계기로 2016년부터 총 8개 출연(연)*이 함께 힘을 모아 신종 바이러스 진단, 백신, 치료제 및 확산방지 기술 개발 연구를 수행해 왔다.

* 참여기관 : 한국화학연구원(주관), 한국건설기술연구원, 한국과학기술정보연구원, 한국식품연구원, 한국기초과학지원연구원, 한국표준과학연구원, 한국한의학연구원, 안전성평가연구소

코로나19가 국내에 유행하자 질병관리본부로부터 코로나19 바이러스 분리주를 2월 17일에 분양 받아 신속진단기술 개발 및 성능테스트에 활용해 조기에 성과를 창출할 수 있었다.

정부에서는 우수 연구진들의 신속하고 원활한 연구 수행을 위해
「국민생활안전 긴급대응연구」를 통해 코로나19에 신속하게 대응할 수 있도록 연구개발에 필요한 예산을 신속하게 지원했다.

한국화학연구원 CEVI 융합연구단 김범태 단장은 “그동안 융합연구를 통해 축적된 역량을 바탕으로 조기에 성과를 낼 수 있었다”며 “기술이전 기업과 함께 코로나19 항원 고감도 신속진단제 제작을 위해 필요한 기술들을 조기 상용화할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.