"40분 내 항생제 내성 유전자 진단 기술 개발"…제품화 추진

(서울=뉴스1) 강승지 기자 = 질병관리청 국립보건연구원은 병원 내 집단감염 위험이 높은 병원성 세균의 주요 내성 유전자를 40분 안에 검출할 수 있는 현장형 유전자 검출 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.

이 기술은 유전자가위(CRISPR·크리스퍼) 기술과 유전자 증폭 기술을 결합했다.

별도의 복잡한 장비 없이 항생제 내성 유전자를 신속히 검출할 수 있고, 검출 과정에서 교차 오염을 완전히 차단한 게 특징이다.

최근 국내 병원에서는 강력한 항생제인 카바페넴에도 내성을 가진 '카바페넴 분해 효소 생성 장내세균목'(CPE) 감염이 늘고 있다.

CPE는 중증 감염을 일으킬 수 있고 병원 내 확산 속도도 빨라 조기 발견이 중요하다.

특히 CPE가 보유하고 있는 카바페넴 분해효소 유전자의 종류에 따라 치료에 사용할 수 있는 항생제가 달라질 수 있어, 이를 신속하게 확인하는 분자 진단의 중요성이 더욱 커지고 있다.

세균이 항생제에 노출돼도 죽지 않거나 증식이 억제되지 않고 생존하는 특성을 '항생제 내성'이라고 한다.

항생제 내성균이 확산할 경우 기존 항생제로 치료가 어려워져, 환자 치료가 지연되고 입원 기간이 늘며 의료기관 내 전파 위험이 증가하는 등 심각한 보건 문제를 초래한다.

기존 검사법으로 유전자증폭 검사(PCR)가 있으나, 이 검사법은 정확도가 높은 대신 검사 시간이 길고 전문 장비와 인력이 필요하다는 게 단점이다.

따라서 연구팀은 유전자 증폭과 검출 과정을 하나의 시험관에서 동시에 진행하는 '단일튜브(one-pot) CRISPR 분자 진단' 방식을 개발해 검사 과정을 대폭 단순화하고 검출 성능을 높였다.

그 결과, 주요 카바페넴 내성 유전자인 KPC와 NDM을 매우 낮은 농도에서도 검출할 수 있었다.

실제 환자 검체 평가에서 민감도 94.4%, 특이도 98.7%를 기록했다.

또 검체 전처리부터 결과 확인까지 약 40분 이내에 가능해 기존 검사보다 신속한 현장 진단이 가능함을 확인했다.

남재환 연구원장은 “이번 연구는 현장형 분자 진단 기술의 새로운 기반을 마련했다는 점에서 의미가 있다"며 "실증 연구를 통해 실제 활용 가능한 제품화 단계로 발전시켜 나가겠다"고 했다.

ksj@news1.kr