구제역 바이러스 신속 진단할 수 있는 신개념 기술 개발돼

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구제역 바이러스 진단을 위한 리보조절인자와 리포트 단백질을 발현하기 위한 세포-유리 시스템 모식도. 세포-유리 용액은 대장균 추출물(Cell extract)과 세포발현을 돕는 첨가물(Additive)로 구성됨./사진=안전성평가연구소

안전성평가연구소에서 구제역 바이러스를 저렴한 비용으로 빠르고 간편하게 검출할 수 있는 기술을 개발했다.

구제역은 소, 돼지 등에 발병하는 바이러스성 가축 전염병으로, 전염력이 매우 높아 근처 축산 농가까지 빠르게 전염된다. 감염 시 구제역 발생 지역뿐 아니라 근처 지역의 가축까지 도살하고 이동을 제한하는 등 축산 농가에 큰 피해를 초래하게 된다.

안전성평가 연구소에서 합성생물학 기반의 리보조절인자 기술과 종이나 플라스틱 등에서도 단백질 발현이 가능한 세포-유리 시스템을 통해 휴대가 간편하고 빠른 진단이 가능한 바이러스 진단 센서 기술을 개발했다. 합성생물학은 기존 생명체의 유전정보를 모방하거나 변형해 생물의 구성요소와 시스템을 인공적으로 설계하고 제작하는 연구 분야다. 진단 속도가 빨라 전염 속도가 빠른 구제역 바이러스 진단에도 활용도가 높을 것으로 기대된다. 이미 특허 등록을 완료했다.

이런 바이러스 진단 센서 기술은 구제역 바이러스와 같이 바이러스의 유전체가 밝혀진 경우에 합성생물학 기술을 바탕으로 빠르게 센서 제작이 가능할 뿐만 아니라 다양한 플랫폼에 적용이 가능하여 다중 진단 작업에도 용이하다. 현재 이 기술은 메르스 바이러스 검출 등에도 적용되고 있다.

PCR과 같은 유전자 기반 진단보다 가격 경쟁력도 우수해 향후 민감도 향상 연구를 통해 상용화가 된다면 동물 질병 예방과 진단 분야에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 전망된다.

독성정보연구그룹 박대의 박사는 “구제역 방역에 있어 바이러스 진단은 매우 중요한 부분으로 신속한 방역을 통해 축산 농가의 피해를 줄이는데 기여할 수 있을 것이다”라고 말했다.

한편, 안전성평가연구소 독성정보연구그룹은 국내⋅외 독성물질 빅데이터를 활용한 신물질의 독성정보를 초기에 평가할 수 있는 in silico 예측 모델 개발과 신물질의 독성기작 규명을 위한 RNA-Seq 기반의 유전체 정보 분석을 연구하고 있다. 또한 최초로 약물성 간 손상을 예측하고 기전을 분석할 수 있는  ToxSTAR 플랫폼을 개발하였다.