코로나19 팬데믹에 대한 대응이 지속되면서, 담당자들과 연구자들은 테스트 능력 향상에 심혈을 기울이고 있습니다. 테스트는 바이러스의 전파 정도를 알려줄 뿐 아니라, 바이러스가 어떻게 확산되는지, 그리고 잠재적으로 중요한 돌연변이가 축적되었는지 여부에 대한 정보를 알려줍니다.
대부분의 테스트 방법은 핵산 분석에 기초합니다. 이 분석법은 바이러스 감염 여부를 알려주는 데는 훌륭하나, 전체 그림을 제시하지는 못합니다. 건강해 보이는 환자가 바이러스에 노출되었다면 이를 알 수 있는 방법은 무엇일까요? 건강해 보이는 대상자가 무증상 환자였고 다른 이들과 접촉한 후에야 테스트를 받았다면 어떻게 해야 합니까?
이와 같은 질문에 답을 얻기 위해서는 항체 테스트가 필요합니다. 이 게시물에서는 코로나19 항체 테스트 수행 방법 및 연구자들이 이 테스트를 어떻게 개선해나가고 있는지에 대해 소개합니다.
기억의 지속: 코로나19 항체 테스트
인간의 면역계는 병원체와 싸우기 위해 항체를 생성합니다. 인체는 이전의 감염 이력을 일종의 면역 "기억"으로 남겨서 병원체가 박멸된 뒤에도 그 항체 생성을 지속합니다.
ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay)라고 불리는 테크닉은 항체를 테스트하기 위한 방법 중 하나입니다. ELISA를 사슬 연결로 비유한다면, 그 첫 번째 고리는 플레이트나 멤브레인에 붙여놓은 표적 항원(SARS-COV-2)입니다.
여기에 환자의 시료가 첨가되는데, 이 시료에 SARS-COV-2에 대한 항체(1차 항체)가 있으면, 이 항체는 표적 항원에 붙어 사슬의 두 번째 고리를 형성합니다.
1차 항체에만 붙도록 설계된 2번째 항체(2차 항체로)가 첨가되고, 이는 사슬의 3번째 고리를 형성합니다. 이는 사슬의 3번째 고리를 형성합니다.
2차 항체에는 색소 침착을 일으켜 테스트 결과를 확인 할 수 있게 하는 효소(horseradish peroxidase, HRP)도 붙어있습니다. 만약 검사 대상자가 SARS-COV-2에 대한 항체를 가지고 있다면, 색소 침착이 나타납니다. 그러나 대상자가 SARS-COV-2에 대한 항체를 가지고 있지 않은 경우, 2차 항체가 결합할 1차 항체가 없어 사슬이 형성되지 않고, 따라서 HRP도 없으므로 색소 침착이 일어나지 않습니다.
이 과정에서 항체 특이성이 매우 중요합니다. 특이성이 떨어지는 항체는 표적과 결합하지 못하거나, 표적이 아닌 대상과도 결합할 수 있습니다. 항체 특이성은 HRP와 결합하여 신호 증폭의 효과를 내는 2차 항체에서 특히 더 중요합니다. 여기에서는 표적 결합 특이성이 조금만 어긋나도 위양성 결과로 이어질 수 있습니다. 그런 의미에서 애질런트가 스탠퍼드 의대 연구팀이 직접 개발한 SARS-COV-2 항체 테스트에 2차 항체를 공급할 수 있어서 기쁩니다.
연구 지원
2020년 3월 말에 스탠퍼드 의대의 의공학 연구자들이 애질런트에 연락을 취해 HRP 결합 IgG, IgA, IgM 2차 항체를 요청했습니다. 애질런트는 약 48시간 후에 테스트 바이알을 공급할 수 있었으며, 약 2주 후에는 주문량 전체를 조달했습니다. 애질런트는 또한 평소의 절반에 불과한 시간 내에 50,000개의 ELISA 플레이트에 대한 2차 요청 사항을 완수했으며, 4주 후에는 긴급 요청 제품도 성공적으로 전달했습니다.
"임상 실험실의 SARS-CoV-2 항체 연구를 위한 혈청학적 연구 개발 과정에서 애질런트가 보여준 빠르고 열정적인 지원에 대해 감사의 말씀을 드립니다." - 스탠퍼드 대학교 병리학 부교수 의학박사 Scott Boyd
테스트에서 중요한 품질과 수량
SARS-COV-2 케이스의 변곡점에 다다르면서, 연구자들과 임상 담당자들에게 가장 중요한 과제는 빠르고 믿을 수 있는 테스트입니다. 이 질병 발병이래 연구자 커뮤니티는 놀라울 정도로 빠른 속도로 대응했으며, 애질런트는 이 세계적인 팬데믹 상황에서 뛰어난 능력을 보여준 연구자들을 지원할 수 있음에 무한한 긍지를 느낍니다.