국내 연구진이 유전자 수십 개를 한 번에 검출해 메르스, 지카 바이러스 같은 감염병, 암 등 유전자 변이 질환을 쉽게 진단할 수 있는 기술을 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 바이오마이크로시스템 연구단 김상경 박사팀은 이 같은 기술을 개발했다고 29일 밝혔다.
기존 유전자 정밀 다중분석 비용과 시료 제한을 해결하기 위해 표지(Marker)를 가진 마이크로 입자에서 핵산을 고효율로 증폭하는 기술이다. 질환 유전자를 검출할 때는 실시간 핵산증폭(real-time PCR) 기술을 써왔다. 환자에게 얻은 시료 속에 특정 유전자의 양을 늘릴 때 나오는 형광을 측정하는 방법이다. 한 번에 3∼4종 유전자를 분석할 수 있다.
한번에 분석할 수 있는 유전자가 3∼4종으로 제한된 것은 한 번에 넣을 수 있는 프라이머(유전자를 증폭할 수 있는 짧은 DNA 조각) 수에 제한이 있기 때문이다.
박사팀은 표적 유전자만 증폭하는 프라이머를 다량 함유한 다공성 마이크로입자에 실시간으로 증폭과정 형광신호를 측정하는 방식으로 그 유전자 유무와 양을 측정했다. 몇 가지 유전자를 동시에 분석하려면 해당되는 입자를 골라서 시료와 섞고 분석하면 된다.
김상경 박사팀은 질환의 표지자로 주목받는 miRNA(마이크로RNA) 10종을 대상으로 입자 성능을 시험한 결과 입자 10종을 모두 검출했다.
이번 연구는 여러 가지 핵산을 분석하는 동시에 감염성 질환을 정밀하게 파악하고 치료하는 데 적용할 수 있다.
김상경 KIST 박사는 “감염균의 정확한 유전형과 약물 내성 등을 단 1회 분석만으로 파악이 가능하며, 같은 비용으로 환자에게 더 유리한 의료서비스를 제공하는 차별화된 진단기술로 발전될 수 있다”고 말했다.
연구결과는 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 3월 온라인판에 게재됐다. 해당 연구결과는 국내특허와 해외 PCT로도 출원돼 등록 중이다.
송혜영기자 hybrid@etnews.com
