주요 연구성과
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COVID-19 진단용 항원 개발 및 사업화
- 바이오나노헬스가드연구단(신용범)
성과개요
| 연구기관/연구책임자 | 바이오나노헬스가드연구단 / 신용범 |
|---|---|
| 과제명 | H-GUARD 시스템용 바이오 컨텐츠 확보 및 조기 검출/진단 실용화 기술 개발 |
| 성과개요 | COVID-19 IgM/IgG 면역진단기술에 핵심이되는 표적항원(NP, Spike(RBD)) 개발하여 30 여개의 기업에 분양 및 판매 완료 |
| 유전자 재조합 기술을 이용하여 높은 진단 정확성을 가지는 유용 항원 개발 | |
| 본 항원을 적용한 면역진단키트가 제품화되었으며 수출허가 인증 획득함 | |
| 바이오컨텐츠를 전문적으로 생산/판매할 수 있는 연구단 출자회사 ((주)에이치가드,‘20.4월) 설립 |
성과내용
주요내용
- - 기존 지식/기술 대비 성과의 차별성 : 본 항원을 적용한 면역진단기술은 바이러스 감염시기 및 정도에 상관없이 높은 정확도를 나타내어 진단기술에 적용가능함
혁신성
기존 지식/기술 대비 성과의 차별성 :- - 세계최고 수준의 성과와 비교 : 본 항원을 적용한 면역진단키트가 제품화 및 수출허가를 받을 만큼 높은 민감도와 특이도를 나타냄
우수성
세계최고 수준의 성과와 비교 :주요 기능/사양
| 주요기능/사양 | 내용세계 최고 수준현재 개발 수준 |
|---|---|
| SARS-CoV-2 NP, Spike(RBD) protein |
COVID-19 항체검출용 면역진단기술의 핵심원료 높은 민감도와 특이도를 가져 감염여부에 대한 진단정확도가 높음 |
기대효과 및 향후계획
| 학술적/기술적 기대효과 | 특정 바이러스 항체에 반응하는 유용 항원 생산 기술의 국산화를 통해 다양한 면역기반 진단 센서에 활용 가능함 |
|---|---|
| 경제적 기대효과 | 개발된 항원을 COVID-19 항체 검출용 면역진단 키트에 바로 적용하여 시장진입 및 높은 경제적 창출 효과를 발생할 것으로 기대됨 |
| 기타 기대효과 | 유용 항원 개발 기술을 활용하여 바이러스성 감염질환을 신속하게 진단하고, 백신이나 치료제 개발에 매우 유용하게 활용될 것임 |
성과근거자료
주요연구실적
- 국내특허출원(1건) : 10-2020-0136825 *미국특허 출원 진행중
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병원검체유래 슈퍼박테리아 다중 진단시스템 개발
- 정대균(한국생명공학연구원)
성과개요
| 연구기관/연구책임자 | 한국생명공학연구원 / 정대균 |
|---|---|
| 과제명 | 신변종 감염성 병원체 분자진단을 위한 유용마커개발 |
| 성과개요 | 원인미상 패혈증환자검체로부터 비배양 슈퍼박테리아 분자 진단마커 개발 |
| 패혈증 원인세균 종(species) 및 항생제 내성 동시 진단 | |
| 6종 대상 패혈증 원인세균 : 대장균(Escherichia coli), 포도상구균(Staphylococcus aureus), 폐렴막대균(Klebsiella pneumoniae), 아시네도박터바우마니(Acinetobacter baumannii), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa), 클로스트리디움 디피실(Clostridium difficile) |
▲ 대상 패혈증 원인세균 진단 마커 6종 개발
▲ 다재내성 세균 진단 마커 6종 개발
성과내용
주요내용
- - 진단의 신속성을 높이기 위해 메타지놈 기술을 이용한 비배양 세균 종 진단 및 내성 진단 마커 개발
- - 비배양 패혈증 원인세균 다재내성 대장균(Escherichia coli), 포도상구균(Staphylococcus aureus), 폐렴막대균(Klebsiella pneumoniae), 아시네도박터바우마니(Acinetobacter baumannii), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa), 클로스트리디움 디피실(Clostridium difficile)을 진단하기 위한 바이오 마커 개발
- - 병원 내에서 주로 사용하는 항생제 beta-lactam, tetracycline, erythromycin, aminoglycosides, quinolone, streptomycin 에 대한 내성 유전자 검출용 바이오 마커 개발
- - 병원성을 갖는 원인세균을 진단하기 위해 병원성 특이 유전자를 대상으로 하여 유사 장내 세균속균과 차별성을 보이는 염기 서열을 이용한 마커 개발
- - 본 연구에서 개발된 슈퍼박테리아 진단 마커는 유전체 분석기반 비배양 병원성 다제내성세균 검출 가능한 신규 바이오 마커임
- - 기존 16s rRNA서열을 이용한 세균 진단의 단점인 장내유사세균속군과 명확히 구별되지 않는 문제를 극복하였으며, 세균 특이 핵심유전자와 병원성 유전자를 이용한 진단 마커를 개발하여 기존 세균 진단의 문제를 극복 할 수 있음을 확인함
혁신성
기존 지식/기술 대비 성과의 차별성 :- - 기존 배양 가능한 세균 진단용 바이오마커의 문제점을 극복할 수 있음
- - 이미 알려진 병원성 유전자의 유사도를 이용한 병원성 유전자의 탐색은 예측을 바탕으로 실험적 검증이 필요한 반면, 곤충모델 시스템을 이용한 병원성 유전자의 탐색 기술은 실험적 방법을 기반으로 실제 병원성을 보이는 새로운 병원성 유전자를 탐색하는데 유용한 기술로 판단됨
- - 메타지놈 기반 환자 검체 유래 세균 군집 분석을 통한 환자 예후 예측 가능성을 시사함
우수성
세계최고 수준의 성과와 비교 :주요 기능/사양
| 주요기능/사양 | 내용세계 최고 수준현재 개발 수준 |
|---|---|
| 원인미상 패혈증 원인세균 진단 마커 개발 | 핵심유전자, 원인세균 특이 병원성 유전자를 이용한 세균 진단법 개발 |
| 슈퍼박테리아 내성 진단마커개발 | 그람음성 및 그람양성 세균의 항생제 내성 진단 마커 개발 (beta-lactam, tetracycline, erythromycin, aminoglycosides, quinolone, streptomycin 내성 진단 마커개발) |
기대효과 및 향후계획
| 학술적/기술적 기대효과 | 배양 의존적 방법의 문제점을 극복하면서 유전체 기반의 신속/정확한 다제내성균의 진단이 가능함 |
|---|---|
| 국내 병원 내 중환자실에 문제가 되는 원인미상 패혈증 원인세균 진단 | |
| 신속한 처방 가능한 항생제 선택폭을 확대 할 수 있음 | |
| 경제적 기대효과 | 원인세균의 종류, 병원성 및 항생제 내성을 한 번에 진단함으로서 진단 비용과 시간을 절약할 것으로 기대함 |
| PCR기반으로 기존 방법에 비해 시간과 비용을 줄일 수 있음 | |
| 기타 기대효과 | 정확한 세균의 종류와 타깃 항생제를 조기에 진단함으로써 환자의 생존율을 획기적으로 늘일 수 있음 |
| 병원성의 원인이 되는 세균 진단 및 항생제 내성 진단으로 시기적절한 치료가 가능할 것으로 기대함 | |
| 향후 계획 | 본 진단 기술을 활용 하여 향후 세균감염질환은 원이 세균 및 항생제 내성 진단을 통한 환자 맞춤형 치료에 유용하게 활용될 것임 |
| 항생제내성 진단 및 원인세균 진단 기술을 활용 하여 향후 세균감염질환은 원인 세균 및 항생제 내성 진단을 통한 시기적절한 치료에 유용하게 활용 될 수 있음 |
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COVID19 검출용 항체 개발 및 기술이전
- 정주연(한국생명공학연구원)
성과개요
| 연구기관/연구책임자 | 한국생명공학연구원 / 정주연 |
|---|---|
| 과제명 | 기후변화 기인 감염성 병원체 검출용 리셉터 개발 및 POCT 활용기술 개발 |
| 성과개요 | 고다양성/고특이성이 확보된 대형 항체 라이브러리를 활용하여COVID-19 바이러스 특이항원 (H-GUARD 연구단 제공)에 특이적으로 결합하는 항체를 선별함. 확보된 항체와 COVID-19 바이러스와의 결합을 ELISA를 통해 확인하였고, 래피드 키트 (lateral flow system)에 적용하여 COVID-19 바이러스 POCT 진단 시스템을 개발한 기술임 |
| COVID-19 특이적 항체 생산 노하우 기술을 FA(주)에 2020년 10월 기술이전 (정액기술료 1억원) |
▲ COVID-19 특이 항체 개발 모식도
성과내용
주요내용
- - COVID-19 바이러스 검출용 단클론 항체 개발
- - 항체 생산기술 프로토콜 확립
- - 확보된 항체를 적용하여 신속하고 간편한 POCT COVID-19 면역 진단 키트 개발
▲ COVID-19 래피드 키트 결과
- - 현재 개발된 래피드 키트는 세계 수준의 제품과 견줄만한 COVID-19 바이러스 검출 한계를 나타내고 있음
우수성
세계최고 수준의 성과와 비교 :주요 기능/사양
| 주요기능/사양 | 내용세계 최고 수준현재 개발 수준 |
|---|---|
| COVID-19 특이적 항체 | - 항체 Kd : < 1nM - 래피드 키트 검출시간 : 20분이내 - 래피드 키트 바이러스 검출 한계 : < 5X10 TCID50 |
기대효과 및 향후계획
| 학술적/기술적 기대효과 | 검출 바이러스에 대한 특이성이 높은 항체를 적용한 POCT 신속진단검사법은 상대적으로 많은 시간이 소요되는 유전자 검출 기반의 진단법을 대체할 수 있을 것으로 기대됨 |
|---|---|
| 경제적 기대효과 | 신속하게 바이러스 감염 여부를 검사할 수 있는 래피드 키트의 개발로 대유행 시기에 신속한 현장 적용을 통한 의료비용 절감 효과 및 국산화 제품 개발로 일자리 창출에 기여할 것으로 기대됨. |
| 기타 기대효과 | COVID-19로부터 국민의 건강을 지키고, 신종 감염병의 초기 모니터링에 의한 조기 대응에 의해서 국민생활안전에 기여할 것으로 기대됨. |
| 향후 계획 | 개발된 항체에 대해서 다양한 POCT 진단 플랫폼으로 활용 가능성을 테스트하고 각각의 진단 시스템에 맞는 최적화된 맞춤형 항체를 항체 엔지니어링을 통하여 제작하고자 함. 아울러, 현대 사회에 끊임없이 출현하는 다양한 신/변종 감염성 병원체에 대한 검출용 항체를 지속적으로 확보하고 이를 활용한 POCT 진단기술을 개발하고자 함. |
성과근거자료
주요연구실적
- 기술이전 1건(FA(주), 정액기술료 1억원)
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