‘코로나19’ 진단시간 대폭 줄인 크리스퍼 기술
‘코로나19’ 진단시간 대폭 줄인 크리스퍼 기술
관련 기술 ‘셜록’, 세페이드사 판독 시스템에 탑재

소요시간 45분 불과, 美 FDA 21일 긴급사용 승인
  • 서정필
  • 승인 2020.03.23 08:54
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미국 세페이드社의 ‘코로나19’ 진단키트 ‘Xpress SARS-CoV-2’

[헬스코리아뉴스 / 서정필] 3년 전 개발된 크리스퍼 기반 분자 진단 기술과 한 미국 분자진단회사의 판독 시스템의 만남이 ‘코로나19’ 진단에 소요되는 시간을 획기적으로 줄였다.

지난 16일만 해도 3244명이던 확진자가 23일(한국시간) 아침 기준 3만1000명을 넘어선 미국의 보건당국에게는 가뭄에 단비 같은 소식이다. 지금까지 미국의 사망자는 389명으로 집계됐다. 국가별 확진자 현황에서는 중국(8만1397명)과 이탈리아(5만9138명)에 이어 세계 3위이다. 

이러한 상황을 반영하듯 美 식품의약국(FDA)은 21일(현지시간) 캘리포니아주 서니베일에 있는 분자진단회사 세페이드(Cepheid)社의 ‘코로나19’ 진단키트 ‘Xpress SARS-CoV-2’를 긴급 승인했다.

 

세페이드社의 분자진단 시스템 ‘진엑스퍼트’(GeneXpert)

‘Xpress SARS-CoV-2’는 그 이름처럼 45분 내에 그 자리에서 감염 여부를 판단할 수 있으며 분자 진단 기술 ‘셜록(SHERLOCK)’이 세페이드社의 분자진단 시스템 ‘진엑스퍼트’(GeneXpert)에 탑재되면서 탄생했다.

‘셜록(SHERLOCK)’은 크리스퍼(CRISPR) 기술을 활용해 병원체에서 나오는 핵산을 감지해 해당 바이러스 존재 여부를 파악하는 진단 방법이다.

유전자 가위 기술로 잘 알려진 ‘크리스퍼’란 DNA에 존재하는 염기서열 중 하나를 일컫는다. 생물체가 환경에 적응하는 면역 기능이 나타나는 시기에서 유전자 단백질의 일부가 변형·절단·교체되는 것에 착안해 유전자 가위 기술이 먼저 개발됐지만, 원래는 바이러스를 탐지하려는 연구 과정에서 발견됐다.

‘셜록’은 지난 2017년 미국 매사추세츠공대(MIT) 펑 장(Feng Zhang) 교수팀이 저명학술지 ‘사이언스(Science)’에 발표했으며 DNA 분자를 10의 마이너스 18 제곱인 아토(Atto) 단위까지 탐지해낼 수 있다.

 

미국 매사추세츠공대(MIT) 펑 장 교수(뒷줄 오른쪽 서 있는 이)가 주축이 돼 탄생한 셜록 바이오 사이언스 연구자들.

‘셜록(SHERLOCK)’이라는 이름도, 이처럼 극미량으로도 감염여부를 판별해 내는 것이 마치 작은 단서로도 범인을 잡아내는 명탐정 셜록 홈스를 연상시킨다는 점에서 지어졌으며 펑 장 교수는 이후 동료 연구자들과 의기투합해 ‘셜록 바이오 사이언스(SHERLOCK BIO SCIENCE)’를 설립했다.

각각 환자의 감염 여부는 세페이드사의 ‘진엑스퍼트(GeneXpert)’라는 기기를 사용해 판독된다. 세페이드사에 의하면 이 기기는 현재 전 세계적으로 2만3000대 이상 보급돼 있으며 이 가운데 약 5000대는 미국에 있다.

 

세페이드社의 분자진단 시스템 ‘진엑스퍼트’(GeneXpert)

세페이드사 측은 “‘진엑스퍼트(GeneXpert)’가 이미 다른 감염증에 대한 진단에 사용되던 것이기 때문에 ‘Xpress SARS-CoV-2’ 적용을 위한 추가 교육이 필요하지 않아 즉시 현장에서 검사를 시작할 수 있다”고 설명했다.

데이비드 퍼싱(David Persing) 세페이드 최고 의료기술 책임자는 “(코로나19의) 세계적 대유행에 따라 실시간으로 진단을 내릴 수 있는 키트가 절실하게 요구되는 상황”이라며 “이번 진단키트 개발로 인해 정확하고 신속한 진단으로 바이러스의 확산을 진화하는 한편 환자들의 빠른 치료가 가능해질 것”이라고 기대했다.

앞서 ’셜록 바이오 사이언스‘는 이번달 2일 세페이드와 공동 연구 협약을 맺었으며 ’Xpress SARS-CoV-2’는 협약의 첫 번째 성과물이다. 양측은 앞으로 지금까지 진단에 어려움을 겪었던 다른 감염증이나 암종으로 협업 범위를 넓혀나갈 계획이다.


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