"형광 신호로 장 내 염증 진단한다" 스마트 미생물 개발

생명연, 프로바이오틱스 활용한 비침습적 진단 기법 개발

국내 연구진이 장 내 염증 여부를 진단할 수 있는 미생물을 개발했다.

한국생명공학연구원은 이대희·이승구·황정환 박사 연구팀이 장 내 염증 반응에 의해 생성되는 질산염을 감지해 형광 신호를 내는 스마트 미생물을 개발했다고 14일 밝혔다.

연구팀은 산소가 거의 없는 장내 환경에서 대장균이 호흡 시 질산염을 사용한다는 점에 주목했다.

대장균의 신호 전달 체계를 이용해 질산염을 감지할 수 있는 유전자 회로를 제작, 이를 프로바이오틱스(살아있는 상태의 유용한 미생물) 대장균에 적용해 스마트 미생물을 개발했다.

질산염 존재 여부에 따라 형광 세기를 달리함으로써 비침습적인 방식으로 염증을 진단할 수 있다.

스마트 미생물은 장내 환경과 비슷한 혐기성(산소가 없는 상태) 배지(배양액)에서 질산염을 특이적으로 감지해 냈다.

특히 대장염을 앓는 실험용 쥐에 스마트 미생물을 투여한 결과 질산염을 감지하는 형광 단백질 발현이 증가한 것으로 확인됐다.

염증 진행 정도에 따른 질산염 농도 증가와 대장·분변 샘플에서의 형광 단백질 증가 경향이 비슷하게 나타났다.

분변 시료에서의 형광 세기 분석만으로도 대장 내 염증 정도를 진단할 수 있다.

이대희 박사는 "비침습적 염증성 장 질환 진단 기술과 치료제 개발에 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스'(Biosensors & Bioelectronics) 지난 8월 20일 자에 실렸다.

/연합뉴스