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코로나 바이러스 진단 회사를 앞서 알아봤다. 그렇다면 분자 진단과 면역진단의 원리 및 장단점을 알아보겠다.
1. 분자 진단 (Real time PCR) 의 원리
대부분의 진단키트 회사는 분자 진단 방식을 이용하고 있다. 이를 qRT PCR 또는 Real time PCR 법이라고도 부른다. 하지만 엄밀히 말하면, 분자 진단 = Real time PCR은 잘못된 표현이다. Real time PCR은 진단을 위해 이용되는 실험이라고 하기에는 그 범위를 너무 축소하여 표현 한 것이다.
Real time PCR을 이해하기 위해서는 먼저 PCR의 원리를 이해 해야 한다.
PCR이란, Polymerase chain reaction의 약자로, 유전체를 합성하는 Polymerase를 chain 처럼 연속적으로 반응을 시킨다라는 뜻이다. 증폭을 원하는 타켓 유전자의 부분에 맞는 prime라고 불리는 조각 DNA를 이용해, 반응 조건을 맞춰 그 부분의 DNA만 증폭 시키는 것이다. 이 실험은 주로 유전자 재조합을 할 때 많이 쓰인다.
그렇다면 Real time PCR 은 PCR과 무엇이 다른가? 문자 그대로 실시간 PCR이 Real time PCR이다. PCR의 경우 반응 cycle이 도는 중간에 타켓 유전자의 DNA의 양을 알 수가 없다. cycle 횟수를 설정하면, 반응이 다 끝난 후 전기영동을 통해서 그 양을 확인 하는 것이 일반적이다.
하지만 Real time PCR은 원하는 타켓 유전자의 증폭에 비례하게 형광 dye의 세기가 세지고, 이를 scan하는 기능을 가지고 있는 PCR이다. 이를 위해선 일반 PCR보다 고급 장비와 dye가 포함된 비교적 고가의 시약이 필요하다. 이 실험은 연구 목적으로는 특정 상황 (약물 노출, 질병 등등)에서 타켓 유전자의 발현의 변화를 확인하는 목적으로 많이 사용된다.
코로나 바이러스 진단키트에서는,사람에게 없고 코로나 바이러스에만 있는 바이러스 유전자를 선정해 그 부분을 증폭시키는 원리를 적용하였다. 이렇게 증폭 했을 때, 감염자는 형광 dye의 signal이 검출 될 것이고, 정상인은 그렇지 않을 것이다.
2. 면역 진단의 원리
진단키트의 또다른 방법은 면역 진단이다. 앞서 말한 분자 진단법은 바이러스 RNA 자체가 있는지를 확인 하는 반면, 면역 진단은 바이러스 자체를 항원으로서 보고, 코로나 바이러스와 반응하는 항체를 이용하면 항원 - 항체 반응을 통해 확진자를 판단할 수 있다는 논리이다.
항원-항체 반응은 우리 몸의 일반적인 면역 반응을 통칭하는 말이다. 항체는 몸속에 바이러스 등 병원체 항원이 침입했을 때 이를 막기 위해 면역세포가 만드는 항원 탐지기이다. 이렇게 항원을 탐지하면 면역세포가 항원을 제거하게 된다. 우리가 흔히 알고 있는 바이러스 예방 백신은, 바이러스와 비슷한 항원을 인공적으로 몸에 집어 넣어줘서, 그에 반응하는 항체를 몸에 대량 생산하게끔 하는 원리를 이용하는 것이다.
즉, 코로나에 감염된 사람은 코로나 바이러스 대응 항체를 많이 가지고 있을 것이다. 이러한 항체의 양을 확인 것으로 바이러스 확진자를 확인 할 수 있는 것이다.
3. 분자 진단과 면역 진단의 장점과 단점
위의 표에서 정리된 것 같이, 실험 원리에 따라 그 장점과 단점의 특징이 정해진다. 분자 진단의 경우 정확하지만 PCR이라는 반응을 돌리는 시간이 필요하기 때문에 분석시간이 소요된다. 반면 면역 진단(항체 검사)는 단백질과 반응을 즉각적으로 확인 할 수 있기 때문에 (임신테스트기와 비슷한 원리) 빠르지만, 사람에 따라 바이러스 양에 대한 항체 생성의 양이 일정하지 않기 때문에 정확도는 떨어지는 단점이 있다.
상황에 맞게 필요한 진단법을 이용하여 코로나 바이러스 사태가 빨리 마무리 되길 간절히 소망한다.
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