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[IT뉴스]유전자 가위 활용…다양한 바이러스·변이 동시에 진단

온카뱅크관리자

2026-04-26 12:07:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> KAIST, 유전자 가위 반응속도 차이 적용한 신개념 진단기술 RNA 직접 인식해 여러 바이러스와 변이까지 한 번에 구분 
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 <img alt="크리스퍼 Cas13 효소의 반응 속도를 이용한 키네틱 바코딩 개념도. 오른쪽 점선 영역은 반응 속도 조절을 위해 변형된 가이드 RNA 영역. KAIST 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/26/dt/20260426120148367qalo.jpg" data-org-width="592" dmcf-mid="BOcl8cqFTU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/26/dt/20260426120148367qalo.jpg" width="658">
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 크리스퍼 Cas13 효소의 반응 속도를 이용한 키네틱 바코딩 개념도. 오른쪽 점선 영역은 반응 속도 조절을 위해 변형된 가이드 RNA 영역. KAIST 제공.
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 유전자 가위의 속도를 조절해 다양한 바이러스와 변이를 동시에 판별할 수 있는 새로운 진단기술이 나왔다.
 KAIST는 손성민 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 미국 UC버클리, 글래드스톤 연구소 등과 함께 유전자 가위의 반응 속도를 활용해 여러 바이러스와 변이를 구별할 수 있는 ‘차세대 리보핵산(RNA) 분자 진단 기술’을 개발했다고 26일 밝혔다.
 유전자 가위 진단 기술은 높은 민감도와 빠른 속도로 바이러스를 검출할 수 있으나, 여러 바이러스를 동시에 검출하려면 서로 다른 효소를 사용해야 하기에 다중 진단 구현에 제약이 있다.
 연구팀은 Cas13으로 불리는 유전자 가위 단백질을 활용했다. 유전자 가위는 특정 유전자를 찾아 잘라내는 단백질로, 목표를 인식하면 활성화된다.
 Cas13은 RNA를 표적으로 해 목표 RNA를 찾으면 주변 RNA를 자르면서 형광 신호를 발생시킨다. 다만 여러 바이러스를 동시에 검출하려면 서로 다른 유전자 가위나 다양한 색의 형광물질을 사용해야 하기 때문에 구조가 복잡하고 실제 현장 적용이 어렵다.
 연구팀은 유전자 가위가 목표물과 결합할 때 바이러스 종류에 따라 가위질 속도가 다르다는 점에 주목하고, 가이드 RNA와 표적 RNA 조합에 따른 반응 속도 차이를 ‘바코드’처럼 활용하는 키네틱 바코딩 기술을 개발했다.
 반응 속도를 일종의 신호 패턴으로 읽어 서로 다른 바이러스를 구별하는 방식으로, 하나의 유전자 가위만으로 여러 바이러스와 변이를 동시에 구별할 수 있다.
 또 유전자 가위가 어떤 목표를 찾을지 안내하는 위치정보 역할을 하는 가이드 RNA 분자 설계를 조정하면 유전자 가위질 속도를 원하는대로 조절할 수 있어 매우 다양한 바이러스를 동시에 판별할 수 있다.
 검사 과정도 단순화돼 RNA 바이러스를 DNA로 변환하는 역전사 과정 없이 RNA를 그대로 직접 검출할 수 있다.
 연구팀은 임상 샘플을 테스트한 결과, 다양한 호흡기 바이러스와 사스 코로라 바이러스 변이를 한 번의 반응으로 정확하게 구분하는 데 성공했다.
 손성민 교수는 “유전자 가위의 반응 속도라는 새로운 정보를 하나의 반응에서 여러 바이러스를 식별할 수 있는 가능성을 제시한 연구”라며 “앞으로 다양한 감염병을 현장에서 동시에 진단하는 차세대 분자 진단 플랫폼 기술로 확장할 수 있을 것”이라고 말했다.
 연구결과는 바이오공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’ 지난달 31일에 실렸다.
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 <img alt="손성민 KAIST 교수와 다니엘 플래쳐(왼쪽 상단부터) UC Berkeley 교수, 멜라니 오트 글래드스톤 연구소 교수. KAIST 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/26/dt/20260426120149629uxag.jpg" data-org-width="625" dmcf-mid="bMpfCpkLvp" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/26/dt/20260426120149629uxag.jpg" width="658">
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 손성민 KAIST 교수와 다니엘 플래쳐(왼쪽 상단부터) UC Berkeley 교수, 멜라니 오트 글래드스톤 연구소 교수. KAIST 제공.
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 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr
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