KBSI, 소 나이 판별로 광우병(BSE) 위험 진단법 개발

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 특이적 항체를 이용해 광우병(BSE)을 평가할 수 있는 새로운 진단법을 개발했다.
 
한국기초과학지원연구원(KBSI은) 질환표적연구그룹 최종순 박사, 디지털오믹스연구부 정봉진 박사팀이 나이에 따라 발현 패턴이 변화하는 p21 단백질을 바이오마커로 하는 소 월령 판별 바이오센서를 활용해 광우병(BSE) 위험을 신속하게 평가할 수 있는 진단법을 개발했다고 26일 밝혔다.

광우병은 소의 뇌와 신경조직에 비정상적인 프라이온 단백질이 축적돼 발생하는 치명적인 질병으로 감염되면 신경계 이상을 보이며 결국 사망에 이른다.
 
특히 광우병은 인간에게 전염될 가능성이 있으며 인간에서 변종 크로이츠펠트-야콥병(Variant Creutzfeldt-Jakob Disease, vCJD)이라는 신경 퇴행성 질환을 유발할 수 있어 더욱 주의가 필요하다.

이로 여러 국가에서는 30개월 이상의 소고기 수입을 제한하고 있으며 효과적으로 판별할 수 있는 진단법이 방역체계에서 매우 중요하다.

현재 알려져 있는 판별법은 전문가의 숙련도에 따라 결과가 달라져 정확성이 떨어질 수 있고 고가의 장비와 시간이 요구돼 검사 결과가 나올 때까지 상당한 시간이 소요된다.

이번에 연구진은 기존 연구에서 자체발굴한 특이적 특성을 가진 p21 단백질 바이오마커의 주목했다. 소고기에서 30개월 이후 p21 발현이 급격히 감소하는 특이성을 확인, 특허로 인정받았으며 이를 바이오마커로 활용해 월령 판별 바이오센서로 적용키 위한 연구를 진행했다.

이를 위해 연구진은 펩타이드 기반 p21 특이적 항체에 기반한 측방유동분석법(Lateral Flow Assay, LFA)을 활용, p21을 검출하는 센서를 개발했다. 펩타이드 구조의 항체는 기존 항체에 비해 분자 접근성이 높아 민감도가 향상된다.

이 센서는 p21 발현을 10분 이내로 신속히 측정할 수 있으며 소고기 샘플에서 p21 발현수준을 통해 나이를 판별할 수 있게 하고 검출 한계는 0.1ng/mL다. 일반적인 LFA 센서보다 10배 정도 높은 수준으로 고감도 현장진단에 최적화돼 있다.

펩타이드는 크기가 작고 특정 항원에 대한 높은 특이성을 가지며 구조적 접근성이 우수해 항체가 타깃 분자와 쉽게 결합할 수 있어 높은 민감도와 정확도를 가진 진단도구로 활용될 수 있다.
 
해당 기술로 연구진이 9~33개월령 소고기 샘플을 분석한 결과, p21의 발현이 월령 증가에 따라 점진적으로 감소했고 특히 30개월 이후 발현이 기준 수준에 도달해 광우병 위험이 있는 월령 판별에 효과적임이 확인됐다.

연구 결과는 분석기기·장비 분야 세계적 권위 학술지인 'Sensors and Actuators B: Chemical'에 지난 15일 게재됐다.(논문명 : Lateral Flow Assay for Cattle Age Determination: Implications for Diagnosing Bovine Spongiform Encephalopathy:정봉진(제1저자), 최종순(교신저자))

연구진은 "이 기술이 소의 월령 판별뿐만 아니라 다양한 현장진단 분야에 응용 가능할 것"이라며 "소고기 수입규제에 실질적인 도움을 줄 수 있고 방역 체계의 효율성을 높이는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.


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