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[연예뉴스]검사 한 번에 끝…여러 바이러스 동시에 찾는 유전자 가위 기술 나왔다

온카뱅크관리자

2026-04-26 12:01:54

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> KAIST·美 연구진 신개념 진단법 개발 유전자 가위 ‘반응 속도’ 차이 활용해 복잡한 과정 없이 RNA 직접 인식 가능 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 영역을 나타낸다.이미지=KAIST제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/26/seouleconomy/20260426120155841hvlo.jpg" data-org-width="592" dmcf-mid="bK9EzJ1yv2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/26/seouleconomy/20260426120155841hvlo.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 영역을 나타낸다.이미지=KAIST제공
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 한국과학기술원(KAIST)와 국제 연구진이 유전자 가위의 ‘반응속도’ 차이를 이용해 다양한 바이러스와 변이를 동시에 판별하는 새로운 진단 기술을 개발했다. 기존의 복잡한 검사 과정을 줄여 신종 감염병 대응의 판도를 바꿀 것으로 기대된다.
 KAIST는 바이오및뇌공학과 손성민 교수 연구팀이 미국 UC 버클리 및 글래드스톤 연구소와의 공동 연구를 통해 리보핵산(RNA)을 표적으로 하는 ‘Cas13’을 활용한 진단 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.
 핵심은 유전자 가위 단백질 Cas13이다. 유전자 가위는 특정 유전자를 찾아 잘라내는 단백질로, 목표를 인식하면 활성화되는 특징을 가진다. 특히 Cas13은 표적으로 하는 RNA를 찾으면 주변 RNA를 자르면서 형광 신호를 낸다.
 기존 기술은 여러 바이러스를 동시에 검출하려면 서로 다른 유전자 가위나 다양한 색의 형광 물질을 사용해야 해 구조가 복잡하고 실제 현장 적용이 어려웠다.
 연구팀은 발상을 전환해 결합하는 바이러스 종류에 따라 Cas13의 ‘가위질’ 속도가 다르다는 점에 주목했다. 아주 작은 물방울(droplet) 안에서 단일 분자 단위로 관찰한 결과, 가이드 RNA와 표적 RNA의 조합에 따라 고유한 반응 속도 패턴이 나타난다는 사실을 확인했다. 가이드 RNA는 유전자 가위가 어떤 목표를 찾을지 안내하는 ‘위치 정보’ 역할을 하는 RNA 분자다.
 이를 분석해 반응 속도를 일종의 바코드처럼 읽는 ‘키네틱 바코딩’ 기술을 만들었다. 하나의 유전자 가위만으로도 여러 바이러스와 변이를 동시에 구별할 수 있게 된 것이다.
 또 가이드 RNA 설계를 바꾸면 반응(유전자 가위질) 속도를 조절할 수 있어, 이론적으로는 더 많은 종류의 바이러스를 한 번에 판별하도록 확장할 것으로 예상된다.
 검사 과정 역시 간단해졌다. 기존 방식에서는 RNA 바이러스를 검출하기 위해 DNA로 변환하는 ‘역전사’ 과정이 필요했지만, 이번 기술은 RNA를 그대로 직접 검출할 수 있다. 실제 임상 샘플 실험에서도 연구진은 다양한 호흡기 바이러스와 코로나19(SARS-CoV-2) 변이를 한 번의 검사로 정확히 구별하는 데 성공했다.
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 <img alt="KAIST 손성민 교수, (왼쪽 상단부터) UC Berkeley 다니엘 플래쳐 교수, Gladstone Institutes 멜라니 오트(Melanie Ott) 교수. 사진=KAIST제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/26/seouleconomy/20260426120157063xquv.jpg" data-org-width="625" dmcf-mid="KCbcueZvT9" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/26/seouleconomy/20260426120157063xquv.jpg" width="658">
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 KAIST 손성민 교수, (왼쪽 상단부터) UC Berkeley 다니엘 플래쳐 교수, Gladstone Institutes 멜라니 오트(Melanie Ott) 교수. 사진=KAIST제공
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 손성민 교수는 “이번 연구는 단순히 바이러스가 있는지 없는지를 보는 것을 넘어, 유전자 가위의 반응 속도라는 새로운 정보를 진단에 활용한 첫 사례“라며 “앞으로 나타날 수 있는 다양한 감염병을 현장에서 한 번에 진단하는 차세대 플랫폼이 될 것”이라고 강조했다.
 이번 연구는 KAIST 손성민 교수가 제1 저자 및 공동 교신저자로 참여했으며 세계적 학술지인 ‘네이처 바이오메디컬 엔지니어링’에 지난달 31일 게재됐다.
 장형임 기자 jang@sedaily.com
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