[FAQ] COVID-19 (SARS-CoV-2) | 고마바이오텍

1. 코로나바이러스란 무엇인가요?

코로나바이러스(CoV)는 사람과 다양한 동물에 감염될 수 있는 바이러스로서 유전자 크기 27~32kb의 RNA 바이러스입니다. 형태는 코로나 바이러스의 명명과 같이 전자현미경 관찰 시 구형을 띠며 외부 spike 단백질이 특징적인 크라운 형태를 가집니다. 사람 감염 코로나 바이러스는 현재까지 6 종류가 알려져 있습니다.

 - 감기를 일으키는 유형(229E, OC43, NL63, HKU1)

 - 중증폐렴을 일으킬 수 있는 유형(SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2) 

2. COVID-19란 무엇인가요?

코로나바이러스감염증-19(COVID-19)은 Coronaviridae에 속하는 RNA 바이러스인 SARS-CoV-2 감염에 의한 호흡기 증후군을 말합니다. SARS-CoV-2는 SARS-CoV와 79.5%의 homology를 가집니다.

비말(침 방울), 접촉을 통해 전파되는 것으로 알려져 있으며, 잠복기는 1~14일 (평균 4~7일)입니다. 발열, 권태감, 기침, 호흡 곤란 및 폐렴 등 경증에서 중증까지 다양한 호흡기 감염증이 나타납니다.

3. SARS-CoV-2의 형태에 대해서 알려주세요.

SARS-CoV-2는 크라운 형태를 가지며, 아래의 단백질로 구성되어 있습니다.

1. RNA 단일 가닥 (ssRNA)과 Nucleoprotein (N protein) : RNA 보호하며 Nucleocapsid 생성

2. Membrane protein (M protein) : membrane과 capsid 이어줌

3. Envelop protein (E protein) : 바이러스 입자 조립 및 방출에 관여

4. Spike protein (S protein) : S1의 RBD가 숙주 세포에 부착 (바이러스 감염과 병원성에 관여)

Source: https://www.scientificanimations.com/wiki-images/ 

4. SARS-CoV-2의 세포 침투 기전에 대해서 알려주세요.

SARS-CoV-2의 spike protein (특히 RBD region)이 숙주 세포에 존재하는 transmembrane protein인 ACE2 receptor에 결합하게 되고, TMPRSS2 효소가 이 과정을 활성화하여 숙주 세포에 침투하게 됩니다. 

5. SARS-CoV-2의 검출을 위해 어떤 방법이 사용되나요?

1. RdRp, E, N 등의 viral gene에 대한 qRT-PCR을 이용하여 virus의 RNA를 검출합니다.

2. SARS-CoV-2에 대한 항체 여부를 ELISA 및 Rapid test를 통하여 측정합니다. 

6. 치료제 개발을 위해 어떤 연구가 진행되고 있나요? 

Spike protein나 ACE2에 대한 항체를 이용하여 blocking 함으로써 바이러스의 진입을 원천적으로 막는 방법이 있습니다. 혹은 TMPRSS2 효소의 작용을 blocking 하여 활성을 억제합니다. 또는 인공적으로 제작된 recombinant ACE2를 통해 바이러스의 Spike protein이 숙주 세포의 ACE2가 아닌 이 가공 단백질에 반응하도록 하여 중화시키는 방법도 있습니다.

7. 진단 검사 개발을 위해 어떤 연구가 진행되고 있나요?

코로나바이러스감염증-19(COVID-19)은 크게 두 가지 방법으로 검사가 진행되고 있습니다. 첫 번째는 핵산 증폭을 통해 진단하는 qPCR 기법이고, 두 번째는 핵산 증폭이 없이 진단하는 기법입니다. 핵산 증폭은 정확하고 유용하지만, 감염이 빠르게 확산되고 있는 상황에서 진단에 많은 시간이 걸리는 단점이 있습니다. 이를 해결하기 위해 핵산 증폭이 없이 진단하는 방법이 다양하게 연구되고 있습니다. 

핵산 증폭 없이 진단하는 방법은 optical, electrochemical, CRISPR-Cas13a, lateral flow, colorimetric fluorescence RAMAN(SERS), fluorescence가 있습니다. 

Optical 기법은 네 종류의 antisense oligonucleotide를 이용하여 viral RNA를 맨눈으로 볼 수 있게 해주는 방법으로  비인두 스왑을 이용하여 채취하며 10분 가량 걸립니다. Electrochemical 기법 또한 비인두 스왑을 이용하여 채취하고, 네 종류의 antisense oligonucleotide를 이용하는데, electrochemical paper를 이용하는 기법이며 5분 가량 걸립니다. CRISPR-Cas13a은 CRISPR-Cas13a와 핸드폰 현미경 보조장치를 이용하는 기술이며 nasal swab으로 채취하며 5-30분 가량 걸립니다. 요즘 가장 많이 판매되는 진단키트에 사용되는 lateral flow 기법은 lateral flow strip을 사용하며, sputnum and throat swabs을 사용하며, 15분 가량 걸립니다.

이 외에도 다양한 기법들을 개발하며 신속하고 정확한 진단을 위해 많은 연구가 진행됩니다.

8. SARS-CoV-2의 변이에 대해서 알려주세요.

SARS-CoV-2의 변이는 현재까지 매우 다양하게 존재합니다. 그 중 가장 유의하게 지켜본 변이는 Alpha, beta, gamma, delta 그리고 omicron 변이입니다. 

이전보다 전염 속도가 빠른 오미크론 변이는 최근 가장 관심이 많은 연구 과제입니다. 

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