30개월 이상 소에서 급격히 감소하는 p21 단백질 이용

LFA 센서보다 10배가량 높아…고감도 현장 진단 가능

소의 나이에 따라 달라지는 체내 지표를 이용해 10분 만에 광우병 위험을 진단할 수 있는 기술이 개발됐다.

한국기초과학지원연구원은 최종순·정봉진 박사 연구팀이 p21 단백질을 소 월령을 가려내기 위한 바이오마커(몸속 단백질이나 DNA, RNA 등을 이용해 체내 변화를 알아낼 수 있는 지표)로 활용해 광우병(BSE) 위험을 신속하게 평가할 수 있는 진단법을 개발했다고 지난달 26일 밝혔다.

광우병은 소의 뇌와 신경조직에 비정상적인 구조의 프라이온이라는 단백질이 쌓여 발생하는 질병으로, 감염된 소는 신경계 이상을 나타내며 결국 사망에 이르게 된다. 사람이 감염된 소를 먹으면 변종 크로이츠펠트-야콥병(vCJD)이라는 신경 퇴행성 질환에 걸릴 수 있다.

30개월 이상 소의 뇌와 척수에 광우병 특정위험물질(SRM)이 발견될 가능성이 높아 여러 국가가 수입을 제한하고 있는데 치아를 기준으로 한 판별법은 전문가의 숙련도에 따라 결과가 달라질 수 있고, 현행 조직검사는 고가의 장비가 필요한 데다 분석에 며칠 이상 걸린다는 한계가 있다.

연구팀은 9~33개월령 소고기 샘플 분석 결과 세포 주기를 조절하는 p21 단백질 발현이 월령 증가에 따라 줄어든다는 점을 확인했다. 특히 30개월 이상 소에서 급격히 감소한다는 점을 이용, 이를 월령 판별 지표로 활용했다.

p21 특이적 항체를 이용해 측방 유동 분석법(LFA·시료가 흡수지를 따라 측방으로 이동하면서 항원·항체 반응을 통해 대상 물질을 검출하는 현장 진단 기술)으로 p21을 검출할 수 있는 바이오센서를 개발, 10분 안에 p21 발현을 측정하는 데 성공했다.
검출 한계는 0.1nｇ/㎖(나노그램 퍼 밀리리터)이다. 일반적인 LFA 센서보다 10배 가량 높은 수준으로 고감도 현장 진단이 가능하다고 연구팀은 설명했다.

최종순 박사는 “소고기 수입 규제에 실질적인 도움을 주고 현행 방역 체계의 효율성을 높이는 데 기여할 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘센서와 액추에이터 B: 케미컬’(Sensors and Actuators B: Chemical) 지난달 15일 자에 실렸다.