[코로나 과학전쟁]항체진단 낮은 정확도 '압타머'로 메운다

장승기 포스텍 교수(가운데)와 실험실 연구원들. 포스텍 제공.

특정 단백질 분자를 찾아내는 물질인 ‘압타머’를 이용해 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19)을 15분 내로 진단하는 기술이 실제 바이러스를 이용한 두 번째 임상시험에 들어갔다. 임상에서 코로나19 진단이 가능하고 항체 진단보다 정확도가 높다는 결과를 얻어 기존의 진단 키트를 대체할 새로운 진단 기술로 주목되고 있다. 장승기 포스텍 생명과학과 교수는 “오늘 압타머 코로나19 진단키트의 두 번째 임상시험을 시작해 첫 실험에서 압타머로 코로나19 진단이 가능하다고 볼 만한 결과를 얻었다”며 “실험 조건을 최적화해 진단키트의 성능을 최적화하는 임상을 이어갈 계획”이라고 말했다.

압타머는 DNA나 RNA로 이뤄진 핵산 물질이다. 압타머를 구성하는 핵산을 일부 변형하는 방법으로 특정 단백질에 아주 강하게 결합하는 물질을 만들어낼 수 있어 차세대 항체로 활용할 수 있는 기술로 꼽힌다. DNA 압타머는 염기서열만 알면 저렴한 비용으로 대량 합성할 수 있다는 장점이 있다.

압타머 진단은 특정 바이러스의 두 부위에 결합하는 압타머 쌍을 이용한다. 바이러스의 두 부위에 압타머가 결합하면 형광물질 등을 이용해 감염 여부를 표시하게 된다. 검체만 준비되면 감염 여부는 10~15분 정도면 그 자리에서 확인할 수 있다. 바이러스의 두 부위에 결합해야 감염 여부가 확인되기 때문에 진단 정확도가 높다는 게 장점이다.

포스텍 제공

장 교수팀은 코로나19 바이러스의 스파이크 단백질에 잘 결합하는 압타머 3쌍을 선별해 올해 8월 특허를 출원했다. 특정 바이러스에 잘 결합하는 압타머는 ‘셀렉스’라는 과정을 통해 찾아낸다. 연구팀은 곤충감염 바이러스의 외피에 압타머가 목표로 하는 특정 단백질을 갖도록 하고 여기 결합하는 압타머를 찾아내는 ‘바이로-셀렉스’라는 방법을 고안했다. 압타머 풀을 이용해 코로나19 항체가 바이러스에 결합하는 결합력보다 더 강한 결합력을 갖는 압타머를 추리는 과정이다.

연구팀은 압타머사이언스와 공동으로 지난달 압타머를 진단키트로 활용하기 위해 실제 코로나19 바이러스와 결합 여부를 확인하는 첫 임상시험을 진행하며 진단 시스템을 구축했다. 장 교수는 “진단회사와 공동 연구를 통해 항체보다는 신호가 더 잘 나온다는 결과를 얻었다고 안다”고 말했다. 바이러스 검체 확보를 위해 바이러스 제공 업체를 세 곳으로 늘리면서 이달 22일부터 2차 임상시험에 들어간 상황이다.

압타머사이언스도 이달 22일 "1월 검체 사용이 가능한 새로운 기관을 확보했고 생명윤리위원회(IRB) 승인을 얻어 임상시험을 마무리할 수 있는 준비가 완료됐다"며 "임상시험이 완료 되는대로 수출용 및 국내 식약처 품목허가 절차를 진행할 계획"이라고 밝혔다.

장 교수는 “첫 번째 임상시험에서는 한 곳에서 바이러스 샘플을 받아 유망한 결과를 얻었다면 두 번째는 세 곳에서 샘플을 받아 진단키트를 최적화하는 작업을 진행할 것”이라며 “압타머가 항체 진단보다 바이러스를 찾아내는 능력이 높으면 유전자진단과 항체진단의 중간을 메꾸는 중요한 기술이 될 것”이라고 말했다.

[조승한 기자 shinjsh@donga.com]