DGIST, 바이러스 감염병 진단용 DB 구축

DGIST(대구경북과학기술원)는 13일 빅 데이터 기술을 활용해 RNA(ribo nucleic acid, 리보 핵산) 바이러스 감염병을 정밀하고 빠르게 진단할 수 있는 올리고뉴클레오티드(Oligonucleotide) 데이터베이스(MRPrimerV)를 구축했다고 밝혔다.

메르스, 에볼라, 지카 등 인류의 생명을 위협하는 전염병은 대부분 바이러스, 특히 RNA 바이러스가 원인이다.

이런 감염병의 원인 바이러스를 초기에 정확히 진단하는 것은 바이러스에 의한 전염병 확산을 막고 환자를 치료하는 과정에서 중요하다.

하지만 우리나라를 비롯한 대다수 국가에서는 기술적인 한계 등으로 바이러스로 인한 감염병 발생에 대한 조기 진단 시스템을 충분히 갖추지 못한 상황이다.



DGIST 뇌·인지과학전공 구재형 교수와 정보통신융합공학전공 김민수 교수 연구팀이 구축한 MRPrimerV는 1818종의 모든 RNA 바이러스에 대해 높은 정확도로 진단할 수 있는 데이터베이스다.

MRPrimerV는 전체 RNA 바이러스 유전자에 존재하는 모든 후보 올리고뉴클레오티드에 맵리듀스(MapReduce, 분산 데이터 처리 기술) 기반의 복잡한 알고리즘을 적용해 특이성을 갖는 올리고뉴클레오티드만 선별할 수 있다.

연구팀은 "현재 보건업계에서는 바이러스 감염병 진단을 위한 표준 프라이머 개념이 없는데, 올리고뉴클레오티드 프라이머 시료에 대한 염기서열을 데이터베이스로 구축한 MRPrimerV는 이를 설계도로 간주하고 실제 시료를 제작해 세계 어디에서나 쉽게 프라이머를 합성해 바이러스를 진단할 수 있다"고 강조했다.

구재형 교수는 "앞으로 조류인플루엔자(AI), 돼지콜레라 등 인간 뿐 아니라 동식물에 대한 바이러스도 진단할 수 있도록 데이터베이스를 더 확장해 바이러스 진단을 위한 일종의 '구글' 시스템을 구축할 계획"이라며 "장기적으로 딥러닝(Deep Learing) 기술을 접목해 멀티오믹스 데이터(Multiomics data)에 대한 진단과 치료제 개발에 적용할 수 있는 프라이머 디자인 기술 개발에도 나설 것"이라고 말했다.

이 연구 결과는 생물과학 분야의 세계적 권위 학술지인 '뉴클레익 액시드 리서치(Nucleic Acids Research)' 온라인판에 실렸으며, 바이러스 감염병 진단용 데이터베이스는 웹사이트(http://MRPrimerV.com)를 통해 세계에 무료로 공개됐다.

leajc@