변종 코로나19 바이러스 진단키트 개발 빨라진다 … 서강대 신관우 교수팀, 인공 바이러스 합성 성공

서강대학교는 바이오계면연구소 신관우 교수 연구팀이 중앙대 융합공학과 민준홍 교수팀과 함께 코로나19 바이러스와 3차원 구조, 단백질 특성, 유전정보까지 유사하지만, 전염성은 없는 인공 바이러스를 실험실에서 합성하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.

코로나19 바이러스의 분자 배열과 생화학적 특성을 그대로 모사한 인공 바이러스는 전자현미경 관찰 결과 형태적으로 실제 바이러스와 매우 흡사했다. 세포막 외부에는 코로나로 불리는 S-단백질(스파이크 단백질)이 붙어 있고, 세포막 내부에는 리보핵산(RNA)으로 구성된 유전정보와 N-단백질(뉴클레오캡시드 단백질) 등이 동일하게 포함돼 있다.

현재 시판 중인 대부분의 신속 진단키트는 S-단백질이나 N-단백질의 항원-항체 반응 또는 RNA를 이용한 유전정보 증폭을 통해 바이러스를 판별한다. 시판하는 코로나19 진단기기는 이번에 합성한 인공 코로나 바이러스를 실제 바이러스로 진단해 냈다.

무엇보다 인공 바이러스는 실제 질병을 유발하거나 전염성은 전혀 없다.

코로나 등 바이러스는 시기에 따라 지속해서 변종이 나타나며 그 감염 여부를 진단하려면 새로운 진단키트가 필요하다. 새 변종이 나올 때마다 환자에게서 채취한 검체를 이용해 진단 정확도를 확인해야 하며 이는 엄격히 관리되는 시설에서만 실험할 수 있다. 그러나 인공 바이러스는 일반 실험실에서도 진단키트의 검출 감도나 진단 여부를 손쉽게 검증하는 데 활용될 수 있다.

신 교수는 "바이러스의 특징적인 단백질을 하나씩 인공 세포막에 조립하는 합성생물학의 인공세포 기술을 활용해 인공 바이러스 합성에 성공했다"면서 "새로운 변종의 코로나 바이러스가 나왔을 때 그 대응으로 개발된 진단키트나 유전자증폭(PCR) 시약의 검출 감도 등을 일반 실험실에서 손쉽게 검증할 수 있다"고 말했다.

이번 연구 성과는 와일리(Wiley) 출판사의 세계적인 학술지 '고급 치료학(Advanced Therapeutics)'에 지난 4월 28일 게재됐으며 6월호 표지 논문으로 선정됐다.