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코로나19 고감도 면역진단 신기술·메르스코로나바이러스 감염 형질전환 마우스 기술이전
코로나19 고감도 면역진단 신기술·메르스코로나바이러스 감염 형질전환 마우스 기술이전
  • 박남수 기자
  • 승인 2021.11.20 11:00
  • 댓글 0
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화학연, 신종바이러스 융합연구단
기술이전 협약식·연구성과 발표회 개최

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(왼쪽부터) 웰스바이오(주) 변철우 실장, 이민전 부사장, 박희덕 대표, 화학연 이미혜 원장, 김홍기 박사, 김범태 단장. [사진=화학연]
(왼쪽부터) 웰스바이오(주) 변철우 실장, 이민전 부사장, 박희덕 대표, 화학연 이미혜 원장, 김홍기 박사, 김범태 단장. [사진=화학연]

[정보통신신문=박남수기자]

한국화학연구원 신종바이러스(CEVI) 융합연구단은 19일 대전광역시 유성호텔에서 코로나19 신규 면역진단 기술 등 2건에 대한 기술이전 협약식을 열고 지난 6년간의 연구개발 현황을 집약하는 연구성과 발표회를 개최했다. ·

신종바이러스 융합연구단은 화학연을 주관으로 8개 기관(한국화학연구원, 한국건설기술연구원, 한국과학기술정보연구원, 한국기초과학지원연구원, 한국식품연구원, 한국표준연구원, 한국한의학연구원, 안전성평가연구소)이 국가·사회적 문제인 바이러스 감염병 대응 융합연구 수행을 위해 2016년 출범한 조직으로 과기정통부 국가과학기술연구회에서 선정한 연구개발사업단이다.

연구단은 메르스(MERS Corona Virus)를 비롯한 신변종 바이러스에 대응하는 플랫폼 기술을 연구해왔으며, 이를 바탕으로 코로나19 백신 후보물질 기술이전 및 임상시험 진행, 진단키트 기술이전 및 상용화 등의 연구성과를 창출했다.

연구단은 2022년 7월 종료를 앞두고, 기술이전 완료 성과를 비롯해 감염병의 진단, 예방, 치료, 확산방지 전 분야에 걸쳐 현재 진행중인 연구성과를 발표했다.

이날 행사에서 기술이전 협약식을 개최한 기술은, 코로나19 고감도 면역진단 신기술과 메르스코로나바이러스 감염 유전 형질 전환 마우스 제작기술이다.

이번에 개발한 면역진단 기술은 코로나 19 감염 환자의 항체를 높은 민감도로 검출할 수 있는 기술이다. 따라서 향후 감염 여부 진단뿐만 아니라 백신 접종 후 체내 중화항체의 생성 여부를 검출하는 데 활용될 계획이다.

기존에 항체를 진단하는 면역진단 기술은 민감도가 높지 않았는데, CEVI융합연구단 김홍기 박사팀이 민감도를 높인 새로운 면역진단 신기술을 개발해 웰스바이오(주)(대표 최영호, 박희덕)에 기술이전했다.

해외에서는 의료 인프라 환경 등의 요인으로 인해 면역진단 키트가 많이 활용되고 있으며, CEVI융합연구단에서 2020년 개발해 기술이전한 면역진단 키트(항체를 새롭게 개발한 코로나19 항원 신속진단 기술)도 상품화되어 수출되고 있다.

연구팀은 면역진단의 민감도를 높이기 위해, 나노구조체가 적용된 진단용 기판을 개발해 여기에 항원, 항체 등의 생체분자를 기존보다 50배 이상 고밀도로 집적시켰다. 개발 기술을 코로나19 면역진단에 적용한 결과, 민감도 등 성능이 기존 면역진단기술 대비 매우 우수한 것으로 나타났다. 향후 화학연과 웰스바이오(주)는 기술전수, 기술개발 자문 등의 공동연구로 상용화를 빠르게 추진할 예정이다.

코로나19 환자의 상기도(코, 인두, 목구멍, 후두)에서 수집한 시료를 진단키트에 넣으면, 고집적된 수용체나 항원은 코로나19 바이러스의 항원이나 항체의 포집을 극대화해 민감도를 개선하는 원리다.

한편 연구팀은 임신진단 키트 형태의 코로나19 항원 신속진단 기술을 개발해 지난 7월 웰스바이오(주)에 기술이전한 바 있다.

해당 연구결과는 코로나19 바이러스 인체 감염 수용체인 ACE2를 이용한 새로운 신속진단 기술로서, 화학·분석 분야 세계 최고수준 저널인 Biosensors & Bioelectronics (Impact factor: 10.618)에 올해 1월 발표됐다. ·

코로나19 바이러스 인체 감염 수용체인 ACE2와 항체 세트를 이용한 코로나19 항원 면역진단 기술.
코로나19 바이러스 인체 감염 수용체인 ACE2와 항체 세트를 이용한 코로나19 항원 면역진단 기술.

이번 연구는 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 화학연 미래선도형 융합연구단사업, 보건복지부 보건산업진흥원 감염병 예방·치료 기술개발사업으로 수행됐다.

이날 두 번째로 기술이전된 다른 기술은 메르스코로나바이러스 백신 및 치료제 기술 개발에 활용할 수 있는 유전형질 전환 소동물(마우스) 제작기술이다. 화학연 CEVI융합연구단 김성준 박사팀과 질병관리청 국립보건연구원이 공동개발해 ㈜마크로젠에 기술이전했다.

메르스는 코로나바이러스 종에 속한 바이러스로 코로나19와 유사한 특성을 가지고 있다.  2015년 유행 이후 지금도 전 세계적으로 감염 환자가 발생하고 있다. 코로나19와 공동 감염될 위험성이 상존하며 공동감염시 중증으로 갈 확률이 높아, 메르스에 대한 백신 및 치료제 개발 필요성이 제기되고 있다.

연구팀은 메르스 감염에 중요한 역할을 하는 인간의 수용체(hDPP4)가 마우스 전신에 안정적으로 발현되어 유전될 수 있도록 하는 기술을 개발했다. 메르스 감염 마우스는 국내에 기술이 없는 상황이다. 

연구팀이 개발한 마우스는 한국 변이형 및 사우디 원형 메르스 코로나바이러스 감염에 민감도가 매우 우수한 것으로 입증됐다.

이를 이용해 향후 코로나바이러스과에 속한 메르스와 코로나19 등의 치료제 및 백신 개발에 가속도를 낼 수 있을 것으로 예상된다.

위 연구는 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 화학연 미래선도형 융합연구단사업, 질병관리청 국립보건연구원 학술연구개발용역사업으로 공동 수행됐다.

이날 행사에서는 위 두 기술 외에도 CEVI융합연구단에서 현재 개발 중인 감염병 바이러스 유전자 진단 및 분석 기술, 신규 백신 기술, 신변종 감염병 발생 예측 기술 등의 기술 발표가 진행됐다.

김범태 화학연 CEVI융합연구단 단장은 “지구 온난화, 국제 교역 증가, 미생물 적응력 변화, 고령화 사회 등의 요인으로 신종 감염병 확산 위험이 지속되고 있다"며 "바이러스로부터 국민 건강과 안전을 지키기 위해 감염병 진단, 예방, 치료제, 확산방지 기술 개발에 국가적 차원의 꾸준한 투자와 지원이 필요하다”고 말했다.



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