KIST 김상경 책임연구원, ‘이달의 KIST인상’ 수상

▲KIST 김상경 책임연구원(분자인식연구센터) (KIST 제공)

한국과학기술연구원(KIST)은 29일 KIST 서울 성북구 본원에서 우수한 연구업적을 달성한 연구자에게 2020년 4월 ‘이달의 KIST인상’을 수여했다.

KIST 김상경 책임연구원(분자인식연구센터)은 특허 출원 및 등록 실적을 기반으로 미세입자의 실시간 핵산증폭(중합효소연쇄반응)을 연구했다. DNA부분을 시험관내에서 대량으로 증폭시킬 수 있는 방법, PCR에 의해 미량인 DNA시료에서 목적인 특정영역의 DNA를 수시간에 20만~50만배로 증폭시킬 수 있다. 이 기술은 인플루엔자, 코로나 바이러스 등 감염병을 빠르고 정밀하게 진단할 수 있는 유전자 분석 기술이다.

KIST 김상경 박사는 마이크로입자를 이용해 DNA, RNA 등의 핵산을 고효율로 증폭하는 기술을 개발했다. 연구팀은 우선 PCR에 필요한 특정 유전자 서열을 증폭하는 짧은 DNA 조각인 ‘프라이머’를 고용량 담지하는 마이크로입자를 만들었다. 이 마이크로입자의 내부는 스폰지처럼 다공성 구조를 가져 효소의 증폭반응이 자유롭게 일어난다.

이러한 입자에 각기 다른 프라이머를 넣고, 입자 칵테일로 만들어 단 한번에 간편하고 쉽게 여러 종류의 DNA를 증폭해 분석할 수 있었다. 기존 PCR은 한 번에 3~4종의 유전자만 분석할 수 있는 한계를 갖고 있지만, 이 기술을 활용하면 20종 이상의 다중 분자진단을 구현할 수 있다. 특히 다중분석이 까다로운 RNA 표적에도 그대로 적용될 수 있어서 동시분석범위를 쉽게 확대할 수 있다.

KIST는 본 기술을 ㈜진시스템에 기술이전(선급금 3억 원, 경상실시료 3%)하고, ‘Multiplex PCR’ 기술로 관련 특허를 등록해 상용화를 진행 중이다. 최근의 코로나, 인플루엔자 등 호흡기 계열 바이러스 현장 진단 기술로 개발 중이며, 향후 다양한 질환의 전사체 마커를 정밀 진단하는데 적용할 수 있다.