December 10,2018

신속 정확한 유해균 검사법 개발

질병관리본부, 현장분석용 검출기술

FacebookTwitter

최근 대구의 두류 지하철역에서는 대구소방안전본부 주관으로 ‘생물테러대응 합동 훈련’이 실시됐다. 탄저균이 의심되는 백색가루를 사용, 인명 살상을 목적으로 하는 생물테러 발생을 가상한 모의 훈련이었다.

생물테러에 이용되는 고위험병원체는 탄저균 같은 유해한 세균들이다. 이들 병원체는 사람 간 전파가 용이하여 다수의 인명 살상 및 치명적 피해를 입히는 것으로 알려져 있다.

특히 이들 고위험병원체는 조기 탐지를 통한 신속한 대응이 중요하다. 초기에 적절한 치료가 이루어지지 않으면 치명적인 결과를 초래할 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다.

소방관계자들이 생물테러에 대응하여 합동훈련을 벌이고 있다

소방관계자들이 생물테러에 대응하여 합동훈련을 벌이고 있다 ⓒ 연합뉴스

그런데 지금까지의 고위험병원체 탐지는 키트(kit)를 이용한 육안 판별 방식만이 유일한 방법이었다. 때문에 조기 탐지가 사실상 불가능한 상황이었다.

하지만 앞으로는 고위험병원체 탐지가 빠르게 이뤄질 수 있을 것으로 보여 관심이 모아지고 있다. 질병관리본부와 한양대 연구진이 공동으로 3종의 고위험병원체를 신속하게 검출할 수 있는 기술을 개발하는데 성공했기 때문이다.

야토균의 전염 매개체는 야생토끼

공동 연구진이 대상으로 삼은 3종의 고위험병원체는 탄저균과 페스트균, 그리고 야토균이다. 이중 탄저균과 페스트균은 많이 들어봐서 익숙하지만, 야토균은 생소한 이름이다. 도대체 어떤 병원체일까.

야토균(tularemia)은 야토병을 일으키는 원인균으로서 ‘프란시셀라 툴라렌시스(Francisella tularensis)’라는 학명을 갖고 있다. 이 병에 걸리게 되면 발열과 오한, 근육통 등이 생긴다. 증상이 악화되면 결막염이나 폐렴까지도 유발할 수 있다.

다만 고위험병원체치고는 야토균의 치사율은 그리 높은 편은 아니다. 미 질병관리본부(CDC)의 조사에 따르면 야토병을 치료하는 기간은 대략 10~20일 정도로서, 면역력에 특별한 문제가 없는 한 대부분의 환자는 완전하게 회복될 수 있다.

야토병의 원인 및 개요 ⓒ 아산병원

야토병의 원인 및 개요 ⓒ 아산병원

‘야토’라는 이름은 이 질병이 야생토끼를 통해 전염된다고 해서 붙여졌다. 야토병은 90% 이상이 야생토끼로부터 전염되지만 간혹 사슴이나 들쥐, 드물게는 고양이나 개를 통해서도 전염되는 것으로 알려져 있다.

우리나라에서는 20여 년 전인 1997년 경북 포항지역에서 최초로 발견됐는데, 감염 사실 자체가 뉴스가 됐을 정도로 희귀한 편이다. 실제로 당시 야토병 감염 사실을 진단했던 의료진도 “의과대학에서 거의 다루지 않을 정도로 희귀한 병”이라고 언급한 바 있다.

의료진의 설명에 따르면 당시 야토병에 감염됐던 환자는 야생토끼를 요리하는 과정에서 상처를 입은 맨손으로 껍질을 벗긴 것으로 나타났다. 야생토끼가 보균하고 있던 야토균이 상처부위를 통해 침투한 것으로 의료진은 추정했다.

육안이 아닌 분광법의 적용으로 정확도 높여

야토균을 비롯하여 탄저균과 페스트균 같은 고위험병원체를 신속하고 정확하게 검출할 수 있는 방법은 ‘표면증강라만산란 분광법 기반의 측방유동면역분석(lateral flow immunoassay)’ 기술이다.

표면증강라만산란 분광법은 빛이 물질에서 반사될 때 생기는 라만산란 신호가 금속표면에서 106~108배 이상 증폭되는 현상을 이용한 검사법을 말한다. 이 검사법은 육안으로 색깔변화를 검출하는 방법보다 감도가 뛰어나고 정량분석이 가능하다는 장점을 갖고 있다.

또한 측방유동면역분석 기술은 모세관 현상을 이용하여 분석샘플을 스트립 내에 흐르게 한 다음 항원․항체 면역반응을 이용하여 샘플을 검출하는 방법을 의미한다.

질병관리본부는 이 분석법을 이용하여 ‘생물테러 병원체 및 독소 다중탐지키트’를 개발하는데 성공했다. 현재는 이를 현장에 배포하여 사용하고 있으며, 나노기술을 융합하여 고감도의 차세대 현장 탐지 기술 개발에도 노력을 기울이고 있다.

현장분석용 고감도 검출기술의 개요 ⓒ 질병관리본부

현장분석용 고감도 검출기술의 개요 ⓒ 질병관리본부

다음은 고위험병원체의 검출기술 개발과 관련하여 실무를 담당했던 질병관리본부 고위험병원체분석과의 전준호 연구사와 나눈 일문일답이다.

- 이번에 개발된 고위험병원체 현장분석용 고감도 검출기술이 가지는 의미는 무엇인가

이번 개발 결과는 질병관리본부와 한양대 연구팀이 공동으로 고위험병원체를 현장에서 신속하고 정확하면서도 정량적으로 검출할 수 있는 새로운 방법론을 제시했다는 점에서 의미가 있다고 할 수 있다.

- 고위험병원체 탐지를 신속하게 처리해야 하는 이유는

페스트균이나 탄저균 또는 야토균 같은 고위험병원체는 조기 탐지를 통한 신속한 대응이 중요하다. 만약 초기에 적절한 치료가 이루어지지 않으면 사망과 같은 치명적인 결과를 초래할 수 있기 때문이다.

- 기존 검출기술과의 차별화 부분을 핵심적으로 밝혀 달라

본 병원체 검출 기술은 현재 상용화되어 사용되고 있는 육안 판별 방식의 측방유동면역 스트립 키트에 비해 100배 이상 민감도가 향상된 기술이다. 따라서 고위험병원체를 초기단계에 고감도로 검출 할 수 있을 것으로 기대된다.

의견달기(0)