원광대학교(총장 김도종) 인수공통감염병연구센터 여선주 교수팀이 조류 인플루엔자 바이러스의 신속 진단을 위한 신기술을 개발하고, 연구 성과를 분자영상 진단 및 치료법 분야에서 최고 학술지로 인정받는 국제학술지 Theranostics(논문인용지수: 8.854)에 발표했다.

여선주 교수는 항체를 대체할 수 있는 압타머(단백질의 상호작용을 억제하는 생고분자 물질)를 설계하는 구조 모델링 방법을 신규로 고안한데 이어 이를 도입한 15분 신속진단시스템을 개발했으며, 이 설계방식으로 제작한 압타머가 효과적으로 조류 인플루엔자 바이러스의 현장진단에 성공함으로써 조류 인플루엔자 신속 진단 기술을 진일보시켰다.

기존의 신속 진단 방식은 항체에 의존해 왔으며, 항체 개발은 마우스에 표적항원을 면역시켜 장기간에 걸친 면역반응을 통해 이루어져 상업적으로 유용한 항체는 현재 극소수에 불과한 것으로 알려져 있다.

이에 따라 끊임없이 근본적인 항체 대체 기술을 개발할 필요성이 제기됐으며, 인플루엔자의 경우 고병원성과 저병원성의 항원성이 매우 흡사해 특이 항체 개발이 한계에 봉착한 가운데 과학계에서는 항체 개발의 단점을 극복할 수 있도록 압타머 개발에 노력하고 있지만, 설계 방식을 랜덤 스크린방식 (SELEX)에 의존해 큰 효과를 거두지 못했다.

여선주 교수는 “항체나 기존 압타머의 랜덤 스크린 방식을 탈피해 그림 1과 같이 진단 시 필요한 상호결합력을 예측하는 구조 모델링 알고리즘을 개발했다”며, “이 방식으로 설계된 펩타이드 압타머가 고가의 장비 없이 소형 휴대장비로 15분 만에 조류 인플루엔자를 특이적으로 진단할 수 있는 신속진단법이 성공적으로 활용될 수 있음을 입증했다”고 밝혔다.

한편, 2015년 교육부 주관 이공계 중점연구소로 선정된 원광대 인수공통감염병연구센터는 우리나라에서 처음으로 인수공통감염병 분야의 중점연구소에 선정됐으며, 이공계 중점연구소 과제를 통해 획기적인 압타머 설계 기술을 개발하고, 이를 신속진단법으로 활용할 수 있는 신규 기술을 성공적으로 개발함으로써 향후 조류 인플루엔자 진단 분야의 연구 개발에 큰 영향을 줄 것으로 기대되고 있다. 

/익산=장양원 기자