1~2시간 내 코로나19 진단한다는 신속PCR 쟁점3

2021.05.01 06:00

연합뉴스 제공

지난 2월 서울대는 1시간 이내에 빠르게 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 감염 여부를 알 수 있는 검사법인 신속유전자증폭검사(신속PCR)를 교내에 시범사업으로 도입해 캠퍼스 운영을 정상화하겠다는 계획을 밝혔다. 서울대는 공대 및 자연대 학생을 대상으로 전수검사를 진행하겠다는 계획을 세우고 4월 말 심사 개시를 목표로 업체 입찰까지 진행했다. 하지만 방역 전문가들은 성능이 제대로 검증되지 않은 신속PCR이 방역 현장에 혼란을 가중시킬 수 있다고 반발한다. 신속PCR이 정말 생활과 연구 정상화를 위한 해답이 될 수 있을지 주요 쟁점을 살펴봤다.

쟁점 ⓛ 6시간→1시간 vs. 신속은 간편함과 별개

신속유전자증폭검사(신속PCR)의 가장 큰 장점은 짧은 진단 시간이다. 기존 PCR 진단검사가 6시간가량 걸리는 데 반해 신속PCR은 1시간 안에 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 감염 여부를 진단한다. 검사 시간을 획기적으로 단축해 대량 진단이 가능하도록 만들었다. 현재 식품의약품안전처(식약처) 긴급사용승인을 받은 코로나19 신속PCR 진단시약은 9종이며 이 가운데 2종이 정식허가를 받았다. 이들은 모두 저마다 다른 전략으로 진단 시간을 줄였다.

PCR 진단은 총 세 단계로 이뤄진다. 먼저 콧구멍 깊숙이 면봉을 넣어 비인두도말에서 검체를 채취한 뒤 여기서 RNA를 분리한다. 이후 RNA를 DNA로 합성해 코로나19의 원인이 되는 사스코로나바이러스-2의 유전자를 증폭시킨다. 이때 유전자가 증폭이 됐다면 바이러스 RNA가 있다는 뜻이므로 ‘양성’으로 판정한다.

유전자를 증폭하는 과정에는 DNA를 합성하는 효소인 DNA중합효소(polymerase)와 온도가 관여한다. 먼저 온도를 95도까지 끌어올려 DNA의 이중가닥을 분리한 뒤, DNA중합효소가 활성화되는 온도(55~60도)로 낮춰 효소가 DNA 가닥에 달라붙어 합성을 진행하도록 한다.

본래 PCR 진단법은 유전자를 증폭하는 데 3시간 이상 소요된다. 하지만 신속PCR은 다양한 아이디어로 이 단계에 소요되는 시간을 줄였다. 업체에 따라 합성속도가 더 빠른 DNA중합효소를 사용하거나 반응물(DNA)의 용량을 줄여 온도를 높이거나 낮추는 데 드는 시간을 단축하는 전략을 쓴다. 

식약처 긴급사용승인을 받은 신속PCR 진단시약 중 바이오세움, 랩지노믹스 등 7개 업체 제품이 이런 식의 전략을 취하고 있다.

시간을 단축하기 위해 유전자를 PCR이 아닌 다른 원리로 증폭시킬 수도 있다. 일정 범위의 온도(60~70도)에서 DNA를 증폭시키는 루프매개등온증폭(LAMP) 기술이다. 핵산(DNA)을 증폭하는 또 다른 방법으로, 엄밀히 말하면 PCR은 아니다. 식약처 긴급사용승인을 받은 업체 중 시선바이오머티리얼스, 코스맥스파마 등이 LAMP 기술을 활용했다.

LAMP는 온도를 올려 이중가닥을 떨어뜨리는 과정이 없는 대신 프라이머(DNA에 달라붙어 합성을 시작하게 하는 작은 DNA)가 이중가닥에 비집고 들어가며 고리(루프) 구조를 만들고, 여기서부터 증폭을 시작하도록 한다. 고리 구조는 단일가닥으로, 여기에 다시 프라이머와 DNA중합효소가 달라붙을 수 있다. 한 번 고리 구조가 만들어지면 온도를 95도까지 올릴 필요가 없어 PCR보다 빠르게 DNA를 증폭할 수 있다.

신속PCR로 분류되는 진단법이 기존 PCR에 비해 일부 과정(유전자를 증폭하는 과정)을 단축할 수 있는 것은 분명하다. 하지만 홍기호 연세대 세브란스병원 진단검사의학과 교수는 “신속PCR이 검체를 옮기는 과정을 단축하지는 않는 등 간편성 면에서 이점이 없기 때문에 의료기관에서 굳이 사용하지 않는다”고 말했다. 현재 신속PCR은 응급실 내에서 6시간 이내 수술이 필요한 무증상 환자를 선별하기 위한 용도 등으로 제한적으로 사용되고 있다. 

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출처 동아사이언스

http://dongascience.donga.com/news.php?idx=46193