한국생명공학연구원(원장 김장성)은 정주연·임은경·강태준 바이오나노연구센터 박사 연구팀이 다제 내성 바이러스 표면에 높은 선택도로 결합하는 항체를 선별하고, 20분 이내로 검사 가능한 진단키트를 개발했다고 15일 밝혔다.  

바이러스는 일반적으로 감염 후 세포 내에서 증식하게 되는데, 뉴라미니데이즈는 증식된 바이러스를 잘라내 외부로 확산되도록 하는 역할을 한다.

뉴라미니디아제 기능을 차단해 바이러스 증식을 억제하는 항바이러스제 리렌자, 타미플루는 돌연변이 뉴라미니디아제에 대해선 제 기능 하지 못한다. 

특히 감수성 바이러스(항바이러스제에 치료 효과가 있는 인플루엔자 바이러스)와 다제 내성 바이러스의 뉴라미니데이즈 표면 구조는 유사한 것으로 알려져 단백질 특정 구조를 인식하는 검출용 항체 개발에 어려움이 있었다. 

연구진은 뉴라미니데이즈 항원에 대한 결합력 측정과 모델링 분석을 통해 특이적으로 결합하는 항체를 선별했다. 해당 항체 표면에 개질된 금 나노 입자와 타미플루 내성 바이러스 표면의 뉴라미니데이즈 단백질과의 결합으로 인한 응집 현상이 발생, 금 나노 입자 색 변화를 통한 육안 검출이 가능했다.

연구진은 이를 종이 기반 바이오 검출 장치에 적용해 다제 내성 바이러스 신속진단키트를 개발했다. 소량의 체액(콧물)을 이용해 20분 이내 별도 분석 장비 없이 신속하고 간편하게 다제 내성 바이러스 감염 여부 확인에 성공했다.

해당 키트는 임신테스트기처럼 편리하게 사용 가능하다. 특히 다제 감수성·내성 바이러스가 혼합된 조건에서도 내성 바이러스 농도에 따라 검출선(Test line; TL) 두께 차이를 보여 정량 분석이 가능하다.

연구책임자인 정주연 박사는 "이번 성과는 기존 유전자 검사에 의존한 항바이러스제 내성 바이러스 진단법과 비교해 감염 여부를 신속하고 간단하게 진단할 수 있는 기술로 다양한 검출 시스템에 활용 가능하다"며 "개발된 항체는 다제 내성 바이러스 감염 치료를 위한 적절한 약물 선정에 크게 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

과학기술정보통신부가 추진하는 글로벌프론티어사업 바이오나노헬스가드연구, 신진·중견연구자 지원사업, 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행된 이번 연구는 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에 지난 7월 9일 자로 게재됐다. (논문명 : Development of A4 antibody for Detection of Neuraminidase I223R/H275Y-Associated Antiviral Multidrug-Resistant Influenza Virus)