바이러스 변이체에 대한 신속한 항원 테스트 수행 방법

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한 연구에서 신속 항원 검사는 과거 및 현재 SARS-CoV-2 변종의 N 단백질 돌연변이뿐만 아니라 잠재적인 미래 변종의 99% 이상을 인식할 수 있었습니다.

시간이 지남에 따라 SARS-CoV-2(COVID-19를 유발하는 바이러스)의 새로운 변종이 많이 발생했으며 앞으로도 더 많은 변종이 나타날 것으로 예상됩니다. 오늘날 사용되는 신속항원검사는 원래의 SARS-CoV-2 변종을 기반으로 개발되었습니다. 미래의 변종은 신속한 항원 검사를 통해 탐지되지 않을 수 있다는 우려가 있었습니다.

NIH의 RADx®(Rapid Acceleration of Diagnostics) 기술 프로그램이 자금을 지원한 연구에서 연구팀은 상업적으로 이용 가능한 신속 항원 테스트가 과거와 현재의 우려되는 변종을 탐지할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 또한 팀은 잠재적인 바이러스 돌연변이가 향후 테스트 성능에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 측정하는 방법을 개발했습니다.

신속 항원 검사는 항원으로 알려진 SARS-CoV-2에 의해 생성된 단백질을 검출합니다. 테스트는 일반적으로 면역 체계와 동일한 방식, 즉 이러한 목적으로 설계 및 제조된 항체를 사용하여 이러한 항원을 감지합니다. 대부분의 항원 검사는 뉴클레오캡시드 단백질(N 단백질)이라는 단백질을 표적으로 합니다. 일부는 스파이크 단백질을 표적으로 삼습니다. 시중에서 판매되는 많은 테스트에서는 두 개 이상의 서로 다른 항체를 사용합니다.

바이러스가 시간이 지남에 따라 돌연변이를 일으키면 N 단백질을 구성하는 긴 끈의 개별 아미노산이 다른 아미노산으로 대체될 수 있습니다. 이러한 변화 중 일부는 신속 검사의 항체가 더 이상 단백질에 결합하지 않음을 의미할 수 있습니다.

연구원들은 SARS-CoV-2 N 단백질의 다양한 버전으로 구성된 거대한 라이브러리를 만들었습니다. 그들의 라이브러리에는 거의 8,000개의 단일 아미노산 치환이 있었는데, 이는 N 단백질의 가능한 모든 돌연변이의 99.5% 이상을 나타냅니다.

다음으로, 그들은 N 단백질이 상업적으로 이용 가능한 11개의 신속 항원 테스트에 사용되는 17개의 서로 다른 항체와 어떻게 상호작용하는지 측정했습니다. 연구진은 17개 항체 각각에 대해 N 단백질의 어떤 돌연변이가 단백질을 인식하는 항체의 능력에 영향을 미치는지 문서화했습니다.

연구진은 또한 Omicron BA.1까지 다양한 변종에 감염된 코로나19 환자의 샘플에 대해 신속 항원 테스트를 테스트했습니다.

연구 결과, 신속항원검사에 사용된 항체 17개 모두가 우려되는 과거 및 현재 변종의 N 단백질 돌연변이를 인식할 수 있었던 것으로 나타났다. 연구자들은 거의 모든 가능한 N 단백질 돌연변이에 대해 항체를 테스트했기 때문에 신속한 테스트를 통해 미래의 바이러스 변종도 인식할 수 있어야 합니다. 신속한 테스트는 알려진 SARS-CoV-2 변종 환자의 샘플에서도 작동했습니다.

신속 항원 검사는 코로나19 확산을 늦추는 중요한 도구입니다. 사람들이 자신이 감염되었다는 사실을 알게 되면 바이러스가 다른 사람에게 퍼지는 것을 방지하기 위해 추가 조치를 취할 수 있습니다. 이 연구의 정보는 특정 새로운 SARS-CoV-2 변종을 인식하지 못할 수 있는 테스트를 표시하는 데 도움이 될 수 있습니다.

연구자들은 개별 돌연변이의 영향을 조사했지만, 우려되는 많은 변이체에는 N 단백질에 대한 다중 돌연변이가 있습니다. 향후 연구에서는 여러 N 단백질 돌연변이가 단백질을 인식하는 항체의 능력에 어떻게 영향을 미치는지 평가할 수 있습니다.

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