용혈성요독증후군(HUS)질환을 유발하는 장출혈성대장균의 감염원과 핵심병인독성물질인 시가독소의 인체장기손상경로.[한국생명공학연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내연구진이 일명 ‘햄버거병’으로 불리는 ‘용혈성요독증후군(HUS질환)을 유발하는 장출혈성대장균에서 분비되는 핵심독소를 빠르게 검출할 수 있는 기술을 개발했다.

한국생명공학연구원은 환경질환연구센터 이무승 박사와 한밭대학교 구치완 교수 공동연구팀이

형광 기반의 시가독소 검출법을 이용한 휴대형 고감도 광학 검출기기를 개발했다고 23일 밝혔다.

식중독대장균에 의한 감염성질환의 일종인 용혈성요독증후군은 다진 고기를 제대로 익히지 않거나, 오염된 칼과 도마로 조리한 야채 등을 통해서도 걸릴 수 있다.

시가독소는 장출혈성대장균이 병원체외부로 뿜어내는 대장균독성단백질로서 인체에 강하게 부착해 콩팥, 중추신경계 등 우리 몸의 중요장기의 기능에 장애를 직접적으로 유발한다.

용혈성요독증후군은 시가독소를 생산하는 장출혈성대장균 감염증의 일종으로 노폐물을 배설하고 체내 항상성을 유지하는 기능을 하는 중요한 장기인 신장(콩팥)이 불순물을 제대로 걸러주지 못해 체내에 쌓이면서 발생하게 된다. 심할 경우 과염증성물질 체내생성(싸이토카인 폭풍)을 동반한 급성 신부전증이 나타나며 혼수․마비 증상까지 이어지기도 한다.

현재 시가독소를 검출하기 위해 가장 많이 쓰이고 있는 PCR 검출법이나 항원-항체 시험법은 숙련된 기술자나 오랜 전처리시간, 그리고 현장에서 고감도로 판별하는데 한계가 있어왔다. 개발된 휴대형 검출기기는 고정밀 측정기기의 도움없이, 자체 시스템만으로 형광분자 검출을 할 수 있으며 110 pM의 높은 민감도를 가지며, 이는 낮은 농도의 시가독소 단백질을 검출할 수 있다. 또한 마이크로컨트롤러를 이용해 주변 컴퓨터나 기타 기기의 도움 없이 실시간으로 LCD디스플레이에 독소 검출 결과를 확인할 수 있다.

이무승‧구치완 박사는 “우리 실생활 먹거리나 많은 농식품 재료에 오염될 수 있는 시가독소생산 대장균, 리스티리아, 살모넬라 등에 의한 감염체를 오류없이 검출하는 휴대형 검출기기 개발의 기반이 될 수 있을 것”이라며 “개발된 휴대형 광학검출기는 다른 종류의 바이오‧의료 샘플 분석에도 사용될 수 있고 PCR 기기의 진단속도 및 정확도를 높이는 데에도 활용될 수 있을 것으로 예상한다”고 말했다.

이번 연구성과는 생물학 분야 국제학술지 ‘플로스원’ 7월 16일 온라인판에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com