저가 신속 진단기술이 코로나사태 해결할 수도

글쓴이
묵공
등록일
2020-04-04 19:27
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<저가 신속 진단기술이 코로나사태 해결할 수도>
며칠 전 보도된 대로 현재는 생화학적인 방법으로 5분 정도까지 검진시간을 단축한 수준이다. 앞으로 1분 혹은 10초 안에 혁신적으로 특정 바이러스를 탐지하는 기술을 개발해서 대량으로 값싸게 보급하면 좋겠다.

그러면, 회사나 백화점, 교회 등에서 검사를 통과한 사람들은 마스크도 안 쓰고 자유롭게 사회 활동을 할 수 있게 된다. 굳이 예방백신과 치료제가 없어도 이런 대량진단 능력만으로도 코로나사태를 사실상 극복 할 수 있다.

이런 분야 연구개발에 지금부터라도 대대적으로 투자를 해서 방역기술 선도국이 되면 좋겠다. 일단 5년간 매년 2,000억원씩 1조원 정도 투자하면 어떨까? 그래서 다양한 방법을 시도해보면 좋겠다.

예컨대, 코로나 바이러스를 분광학적 스펙트럼 분석으로 탐지하는 방법은 어떨까? 필요하다면 가시광선 외에도 자외선을 사용해도 되고, 초음파나 X선, 감마선, 알파선 등 방사선을 사용해볼 수도 있다. 단백질이나 유기물 분광학 전공자가 있다면 잘 알 것 같다.

무증상 감염자가 많고 에어로졸 전파 가능성도 있다고 하니, 이런 게 가능하다면 다중공간에 검역대를 이것으로 설치하면 즉각적으로 탐지를 할 수 있어 대단히 유용하다.

하지만 바이러스의 크기가 아주 작고 농도가 낮아서 현재 상용화된 기술은 바이러스를 증폭해서 측정하는 방식이다. 아직까지는 소형 유전자해독기를 개발해서 보급하는 것이 가장 현실적일 것이다.

  • avaritia ()

    제발.. 잘 모르는 것에 대해 무언가 제안할 때에는 아는 만큼만 하세요. '빠르고 값싼 진단 기술이 나오면 좋겠다.' 딱 거기까지만 쓰면 됩니다.

  • 남영우 ()

    진짜 전문가의 이야기를 참고해야 합니다. 무슨 희망사항을 사실마냥 적으면 안됩니다.

    한림대학교 감염내과 이재갑 교수의 시사자키 정관용입니다의 인터뷰 내용입니다.

    https://www.nocutnews.co.kr/news/5320961

    수도권 발병자 수를 보면서 뭔가 터지기 직전이다라고 이야기 합니다. 전문가의 말을 경청하는 것이 대비에 조금이라도 참고가 됩니다.

  • 남영우 ()

    누구나 예상하는게 아니라 전문가의 말을 인용하는 것입니다. 그 의견을 수렴하여 감염병에 관한 정책에 반영하는 것입니다. 일반인이 수도권에 대규모 발병이 될 지 안될지 예상하지 못합니다.
    그리고, 감염내과 교수가 전염병에 대한 전문가가 아니면, 어디서 전문가를 찾습니까? 이재명 경기도지사가 발표한 것도 전문가의 의견을 받아서 발표한 것으로 보고 있습니다.

  • 빨간거미 ()

    그냥 만능 약을 만들어서 어떤 질병도 해결할 수 있으면 되지 않을까요?

  • 시나브로 ()

    글쓰신 분은 아마 이런 답을 원하셨을 겁니다.

    1) 코로나 바이러스에 감염된 사람과 정상인의 혈액에 대한 FT-IR 스펙트럼 데이터를 확보한다.
    2) Finger-print region의 각 peak들의 비교를 통하여 Library를 확보한다.
    3) 모든 공항 입국자를 대상으로 채혈해서 FT-IR 스펙트럼을 확보한다.
    4) Library와 비교해서 감염여부를 즉시 판단한다.

    초기 감염자의 코로나 바이러스 농도가 높지 않아 감염세포의 대사산물 peak intensity가 낮을 것이 예상되기 때문에 현실적이지 못할 것이란 예상은 가능하지만 이런 시도를 해보는 것은 나쁘지 않을 것으로 생각됩니다.
    FT-IR이야 요즘 1억원 이하에서 준비가 가능한 범용장비가 됐으니 성공한다면 좋은 대안이 될 수 있겠죠.

    슈퍼전파자는 바이러스 농도가 높은 상태의 감염자일테고 그런 사람만이라도 우선 신속히 선별해 낼 수 있다면 그 나름대로 큰 가치가 있는 것이니 RT-PCR과 병행해서 운영할 수 있겠죠.

  • 묵공 ()

    감염병의 예방-진단-치료 3단계 모두 중요하지만 예방백신이나 치료제 모두 인체를 대상으로 한 임상과정이 필수라 모두 시간이 많이 걸리는 한계가 존재합니다. 비용이 문제가 아닙니다. WHO에도 Covid 관련하여 1조원 정도 기금이 모여 있지만 개발 시간을 단축하는 것은 한계가 있습니다.

    그래서 과학기술적인 방법으로 고려해볼 수 있는 수단이 진단부분의 개선입니다.
    진단키트 방식에서도 진단시간과 정확도, 비용 등이 관건인데 진단시간 3일 걸리던 것이 한국에 의해 6시간으로 단축되더니, 이후 다른 기술방식들이 경쟁적으로 개발되면서 10분까지 단축되었습니다. 물론 정확도나 비용은 장단점이 있지요. 이게 더욱 단축되더니 지금은 5분까지 단축가능하다는 연구결과까지는 나온 상황입니다.

    이것을 불과 6개월 전과 비교해도 엄청난 기술적 진보가 이뤄진 것이고, 세계적인 큰 문제 앞에서는 이런 혁신도 일어날 수 있습니다. 종종 전쟁이 기술혁신을 가져왔듯이 지금 누구도 알 수 없는 기술혁신의 미래가 우리 앞에 있는 것입니다.

    감염병학자들 의견을 들어보면 그동안 세계적으로든 국내에서든 사스, MERS 등을 겪었지만 이에 대한 투자는 매우 미흡한 수준이었습니다. 예컨대, 국내 백신연구에 투자된 과제들의 예산 규모들이 겨우 수십억원 단위입니다.

    이번 일을 계기로 어느 정도의 예산과 장기적 투자가 이뤄져야 하느냐에 대한 사회적 논의가 필요한데, 제가 다른 분야에 투자되는 과학기술 예산을 놓고 판단해볼 때 대략 1조원은 투자해도 될만한 일이 아닌가 판단했습니다. 이보다 더 많이 소요될 수도 있고, 훨씬 적게 투자하고도 소기의 성과를 거둘 수도 있겠죠.

  • 묵공 ()

    기술적인 것만 얘기하자면 시나브로님 의견과 유사합니다.
    지금은 바이러스 농도가 워낙 낮아서 생화학적 증폭을 거치지 않고는 탐지가 매우 어렵습니다.
    그래서 원리가 전혀 다른 '실시간' 탐지방법을 원천연구부터 시작해보면 어떨까 하는 아이디어를 예시로 드려본 것뿐입니다.

    연구개발 기간은 1단계로 5년 정도로 잡아보고, 앞으로 계속 끊임없이 개발해나가야죠.
    어차피 앞으로도 바이러스, 특히 진화를 거듭하고 있는 인수공통전염병과는 계속 인류가 공존해야하니, 이제 더이상 임기응변식으로 이 문제를 대하지 말고 길게 내다보고 국제적인 협력 하에 연구개발을 추진해나가면 좋겠다는 생각을 해봅니다.

    관련 연구/교육/정책 인력양성도 하고 제도/행정분야도 연구해야 합니다. 이런 모든 것이 연구개발을 대폭 강화하면 저절로 풀리는 문제입니다. 특히 연구개발비 규모가 중요합니다. 연구개발 효율은 국내의 우수한 과학기술인력과 어느 정도 잘 정비된 연구관리역량이 있으니, 어느 정도 보장된다고 봐도 될 것 같고, 연구개발비 규모가 큰 혁신을 가져올 만큼 덩치(critical mass)가 되는 것이 중요하다고 봅니다.

  • 시간 ()

    생화학적 증폭 = PCR 의미하는지요? 그러니까, 피씨알 말고 다른 방법으로 정확하고 빠른 진단 기술을 만들자 그 얘기인가요? 원리가 전혀다른 "실시간 탐지 방법"이 뭔가요?

    리얼타임 피씨알이 "실시간 탐지 방법" 입니다만? 어떤 다른 방법을 말하는지 불명확하네요.

    real time qRT-PCR = new
    RT-PCR = (relative) old

    디앤에이 말고 어떻게? 이미징? 아님 메타볼릭 액티비티 스캔 (공항검색대)? 리얼타임 어떤거요 ?

  • 빨간거미 ()

    항원항체 방식과 분자진단 방식을 구분도 못하는 분 같습니다.

  • 늘그대로 ()

    이쪽 분야의 지식이 없는 분의 "희망사항"은 그냥 그러려니 하고 넘기시지,
    뭐 그렇게 정색을 하십니까.

    아주 오래전 Star Trek이라는 드라마가 있었죠. 거기서 보면 새로운 행성에 내려갈 때, 한번 쓱 스캔하면 위험한 미생물이 있는지 알 수 있었죠. 과학적으로는 말이 안되도 얼마나 멋있습니까?

  • 시나브로 ()

    분광학을 이용해서 현장에서 즉시 감염여부를 판단할 수 있는 기술을 개발하자는 말씀인데요.

    예를 들어 코로나 19의 스파이크 단백질이 아미노산중에 C-S결합을 가지는 트립토판 비율이 유독 높은 특징이 있다고 가정한다면, C-S stretching vibration band인 1100cm-1의 peak이 유독 크게 나타날 겁니다.
    그렇다면 다른 뚜렷한 peak, 예를 들어 1700cm-1에 나타나는 C=O peak 대비 C-S peak의 intensity를 비교해서 감염여부를 판단해 볼 수 있겠지요(이런 Internal standard를 이용하는 방법은 많이 쓰입니다)

    제가 예를 든 것들은 가정일 뿐 전혀 현실과 다른 내용이니까 이걸로 트집을 잡으시면 곤란합니다.
    저도 분광기들이 초기 감염자의 바이러스를 검출해 낼 정도의 감도를 가지고 있지는 못할 것으로 생각하지만, 글쓴 분의 제안이 아주 허무맹랑하지는 않다고 봅니다.

    '바이러스의 단백질이나 RNA 구성이 인간세포가 가지는 것과 큰 차이가 없어서 분광기들이 이 차이를 구분해 낼 가능성이 없어 보인다'
    정도의 답변이라면 이해가 가는데, 글쓴분을 무식한 사람으로 매도하는 것은 적절치 못하다고 생각합니다.

  • 묵공 ()

    그 사이 여러 분들이 의견을 주셨네요.
    저는 발제 글에도 시사했듯이 이 분야에 문외한 맞습니다. 무식하다고 봐도 되고요. ^^
    그래서 이 분야에 대해 잘 아는 분들이 싸이엔지는 틀림없이 있을 것이라고 보고, 전문가들이 보기에는 허무맹랑하게 들릴 수 있겠지만 초스피드로 코로나 바이러스를 탐지할 방법이 없을까 하여 아이디어 수준의 발상을 소개해본 것입니다. 이 분야에 대해 저보다 훨씬 잘 아는 분들의 고견을 들을 수 있으면 해서요.

    잘 아시다시피 현재 WHO가 공인하고 우리나라도 채택하고 있는 RT-PCR은 분자진단 방식이고, real time이라는 수식어를 붙여서 시간을 단축하더라도 20~40분 정도는 소요되는 것으로 소개됩니다. (http://www.bosa.co.kr/news/articleView.html?idxno=2122632)

    공항검색대에서 채택한다고 생각해보면 5~10분만에만 진단 결과가 나올 경우에 비록 정확도나 민감도가 떨어져도 체열 재는 단순한 방식보다는 훨씬 실용적일 것입니다. 이 방식의 후보가 항원항체 진단법인데, 우리나라에서도 이를 채택해야 한다는 주장이 나오고 있는 상황입니다. 다만, 기업들의 희망사항이 강하게 반영된 주장들이라서 저는 질본이나 식약처의 판단을 존중하려고 합니다.

    잘 아시다시피 현재 널리 쓰이는 PCR 방식에도 10여가지의 다양한 기법이 있고, 검체도 점액, 혈액, 타액 등 다양합니다. 시간과 비용, 정확도, 민감도, 승인여부 등에 따라 코비드 상황에 어느 방식이 가장 나은지, 적용할 수 있는지 여부가 다릅니다. 나라마다 신속성이냐 안전성이냐 경제성이냐에 따라 취하는 정책도 다릅니다.

    우리 정부에서 전문가들 의견을 들어서 잘 결정할 것이라고 전제하고 싶습니다만, 종종 관료들은 안전성, 경제성 중심으로 판단하는 경향이 있어서 과학기술 전문가 집단의 의견이 아주 중요하다고 생각합니다. 그래서 아직 우리나라나 세계 모두 진행중인 코로나사태 상황에서 지금도 진단키트의 신속한 성능개선과 기술혁신, 가격혁신이 중요하다고 생각합니다.

    앞 댓글에서도 썼지만, 예방백신과 치료제 개발에는 1년~2년이 걸릴 것이라는 전망이라 저는 진단부문의 획기적 개선이 코로나사태 종식을 가져올 수단이 될 수도 있겠다는 생각을 해봅니다. 그리고 이런 사태는 앞으로도 필연적으로 반복될 것이므로 이번에 우리나라가 이 분야에 집중 투자를 시작해서 5년~10년 후에는 우리 기업과 연구소, 대학들이 세계적 경쟁력을 가졌으면 하는 바램입니다.

    제가 제안한 광학/방사선 스펙트럼 방식처럼 지금까지 시도하지 않았던 새로운 방식들이 다양하게 시도되고 이 과정에서 관련 전문가들이 많이 양성될 수 있으면 따봉입니다.

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