체내 폐렴, 폐혈증 및 감염증을 일으키는 세균의 항생제 내성을 단 하루 만에 진단하는 초고속 검사 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.
서울대 공대(학장 이건우)는 전기정보공학부 권성훈 교수 공동 연구팀이 미세형상제작기술 기반의 바이오 칩을 이용해 세균의 항생제 내성 여부를 초고속으로 파악할 수 있는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.
권 교수는 “항생제는 인류 생존에 필수적이지만 무분별한 사용은 내성을 가진 슈퍼박테리아를 전세계적으로 발생시켰다”면서 “기존 항생제 감수성 검사는3일이 걸리기 때문에 그 기간 동안에도 오남용이 발생할 수 있어 이를 획기적으로 줄일 기술이 시급했다”고 연구 배경을 밝혔다.
연구팀은 항생제 감수성 검사 시간을 단축하기 위해 바이오 칩 및 자동화된 분석 플랫폼을 개발했다. 세균을 오랜 시간 동안 배양한 뒤 집단적 변화를 측정하는 기존 방법 대신 항생제에 대한 개별 세균의 반응을 자동화된 현미경으로 관찰하는 방법을 택한 것이다. 그 결과 환자로부터 유래한 세균의 항생제에 대한 반응을 6시간 내에 확인하는 데 성공했다.
연구팀은 이 같은 초고속 항생제 감수성 검사 기술을 이용해 서울대학교병원 진단검사실에서 제공한 206명의 환자로부터 유래한 임상 균주에 대해 초고속 항생제 감수성 검사를 실시했다. 6시간 만에 얻은 결과는 미국 FDA에서 제시하는 항생제 감수성 검사 성능 기준을 만족했다.
권 교수는 “초고속 검사로 감염 치료에 적합한 항생제를 신속하게 파악한다면 환자의 생존율을 높이고 사회 경제적인 비용을 줄일 수 있다”며 “이 기술은 새로운 항생제 개발에 필요한 항생제 스크리닝에도 사용할 수 있어 최근 침체된 항생제 신약 개발에도 기여할 것”이라고 설명했다.
연구 결과는 지난달 세계적인 학술지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재됐다. 이번 연구가 성공적으로 이뤄진 배경에는 서울대학교병원, 서울대 공대, ㈜퀀타매트릭스 등 산학연 기관들의 생명공학, 전자공학, 의학의 다학제 간 융합이 있었다.
이번 연구는 미래창조과학부(원천기술개발사업, 해외우수연구기관유치사업)와 보건복지부(질환극복기술개발사업, 보건의료연구개발사업)에서 지원을 받았으며, 서울대 전기정보공학부 권성훈 교수의 주도로 제1저자인 최정일 박사 (㈜퀀타매트릭스), 정현용 박사과정(서울대학교), 김택수 교수(서울대학교병원 진단검사의학과)가 공동 연구팀에 참여했다.
solidkjy@fnnews.com 구자윤 기자
※ 저작권자 ⓒ 파이낸셜뉴스, 무단전재-재배포 금지