고려대학교는 생명공학부 박희호 교수 연구팀이 한국과학기술연구원(KIST) 성창민 박사팀, 국민대학교, 서울대학교 연구진과 공동으로 유전자·세포 도핑을 고감도로 감지할 수 있는 ‘HiMDA(High-throughput Multiplexed gene and cell Doping Analysis)’ 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.
이번 연구 성과는 융합과학 분야의 국제 저명 학술지 ‘Science Advances(IF=12.5)’에 7월 9일자로 게재되었으며, 유전자 도핑 감시에 새로운 기준을 제시한 것으로 평가받고 있다.
연구팀이 개발한 HiMDA는 혈액에서 DNA를 별도 추출하지 않고 메가 슬롯 유전자를 직접 증폭하는 blood direct PCR 기술과, 목표 유전자를 형광으로 감지하는 CRISPR-Cas12a 시스템을 결합한 플랫폼이다. 특히 유전자 단편의 절단 패턴을 활용한 이중 검증 절차를 도입해 분석의 신뢰도를 크게 높였다.
공동연구팀은 도핑 유전자를 탑재한 플라스미드와 도핑 세포를 실험동물에 주입해 생체 내 도핑 환경을 실제로 구현하고, 이를 기반으로 단 5μL의 혈액만으로도 4종의 도핑 유전자를 90분 이내 동시 검출하는 데 성공했다. 체내 주입 후 최대 84시간이 지난 시점에서도 검출이 가능해, 기존 분석법 대비 4배 이상 향상된 민감도를 입증했다.
박희호 교수는 “이번 연구는 유전자·세포 기반 도핑을 생체 내에서 구현하고, 이를 고감도로 검출할 수 있음을 실험적으로 입증한 사례”라며 “도핑 기술의 현실성과 분석 기술의 적용 가능성을 함께 검증해 향후 다양한 분야로 확장될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 기초연구실(BRL), 농림축산식품부, 해양수산부 등의 지원을 받아 수행됐다.