사용자 경험

Roche 사의 cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B test를
이용한 대용량 분자 진단

Technology Trend Nortable Research
김선영
충남대학교병원

2020년부터 전세계적으로 유행이 시작된 코로나바이러스감염병-19(Coronavirus infectious disease-19, COVID-19, 코로나19) 감염병은 2022년 현재까지 대유행이 지속되고 있으며 오미크론 변이가 우세 변이가 된 이후 국내 감염자수도 일일 40만명을 넘어가고 있다. 신종 감염병에 대한 대응을 위해서는 질병의 특성을 이해하기 위한 연구 이외에도 진단법의 개발, 치료 약제의 개발을 동반한 치료 방법의 확립 및 백신의 개발 등이 필요하며 코로나19에 대해서도 진단 및 백신, 치료제에 대한 개발이 지속적으로 이루어 지고 있다. 코로나19 감염병 유행 직후 공개된 SARS-CoV-2 바이러스의 전체 유전자 염기서열에 따라 real-time reverse transcription PCR (real-time RT-PCR)들이 개발되었으며 real-time RT-PCR을 이용한 SARS-CoV-2 검사는 코로나19 진단에 높은 민감도와 특이도를 보여 코로나19 진단을 위한 표준검사로 사용되고 있다. 겨울철에 유행하는 인플루엔자의 경우 흔히 독감으로 불리는 질병으로 코로나19와 증상으로 구분하기 어렵기 때문에 코로나19와 인플루엔자를 동시에 진단하는 검사를 이용하면 코로나19와 인플루엔자가 동시에 유행하는 경우에 환자를 빠른 시간내에 적절히 처치하도록 도움을 얻을 수 있다.

Roche 사의 cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B 검사는 cobas 6800 system 및 cobas 8800 system을 이용하여 SARS-CoV-2 바이러스와 인플루엔자 A 바이러스 및 인플루엔자 B 바이러스 RNA 를 real-time RT-PCR 방벙을 이용하여 단독 혹은 동시 정성 검출 할 수 있는 자동화된 다중 정성검사용 체외진단 의료기기이다. 검체는 비인두 도말 검체를 사용하며 적합한 수송배지에 수송된 검체를 이용하여 완전 자동화된 핵산 추출 및 정제, PCR 증폭 및 검출이 cobas6800/8800 system 내에서 이루어진다. 핵산은 환자 검체 및 첨가된 내부 대조물질 RNA 분자에서 동시에 추출된다. 검체로부터 SARSCoV-2 표적 핵산의 선택적인 증폭은, SARSCoV-2에 고유한 ORF1 a/b 비구조 부위에 대한 표적 특이적 정방향 및 역방향 프라이머를 사용하여 이루어진다. 추가로, 구조 단백질 외피 E 유전자의 보존적인 부위가 pan-Sarbecovirus 검출을 위해 선택되었다. 인플루엔자 A와 B 바이러스의 검체로부터 표적핵산의 선택적인 증폭은, 인플루엔자 A 바이러스의 기질 단백질(matrix protein)1과 2(M1/M2) 유전자와 인플루엔자 B 바이러스의 NEP(Nuclear export protein)/비구조 단백질1(nonstructural protein 1, NS1) 유전자 각각에 대한 표적 특이적 정방향 및 역방향 프라이머를 사용하여 이루어진다. cobas 6800 장비는 원스톱 자동화 방식으로 핵산 추출, 유전자 증폭, 검사, 결과 분석 및 보고의 전 과정이 진행되며, 8시간 당 cobas 6800은 최대 384의 검사 결과를 제공할 수 있다. 시약 및 소모품 교체 등을 위한 인력의 개입은 각각 cobas 6800은 8시간 당 1회로 줄여, 의료진의 코로나19 검사 편의성도 개선하였다. cobas 6800 장비를 이용한 자동화 검사는 핵산추출부터 검사 결과 도출까지 단일 장비 안에서 검사가 진행되는 완전 자동화된 검체 준비 (핵산 추출 및 정제), PCR 증폭 및 검출을 기반으로 한다. cobas 6800 장비는는 검체 공급 모듈, 이동 모듈, 처리 모듈 및 분석 모듈로 구성되어 있다. 자동화된 데이터 관리가 cobas 6800 소프트웨어에 의해 수행되어 모든 검사에 대한 검사 결과를 부여한다. 결과는 장비 화면에서 직접 확인할 수 있으며 보고서를 출력할 수 있다. 이러한 자동화된 작업은 수동작업에 따른 오류를 방지하며, 외부 물질 유입에 따른 오염 위험 또한 줄여준다.

cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B 검사는 임상연구를 통해 97% 이상의 높은 민감도와 특이도를 확인했다. 코로나19의 경우 위음성 위험과 관련된 민감도는 100.00% (95% CI 97.74 – 00%), 위양성 위험과 관련된 특이도는 99.82% (95% CI 98.96 – 99.97%)를 나타냈다. Influenza A의 경우 민감도는 97.14% (95% CI 92.88 – 98.88%), 특이도는 99.04% (95% CI 96.58 – 99.74%)를 확인했으며, Influenza B는 민감도 100.00% (95% CI 97.15 – 100.00%), 특이도 100.00% (95% CI 98.20 – 100.00%)로 확인했다. cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B 검사는 2020년 9월에 미국 FDA 긴급사용승인을 받았으며, 같은 달에 유럽 의료기기 인증(CE)를 획득했다. 국내에서는 2021년 5월 식품의약품안전처로부터 진단검사로 허가를 획득하였다.

현재 병원에서 cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B 검사를 도입하여 약 8개월 간 SARSCoV-2 검사를 운용한 결과 체감되는 장점은 RNA 추출이 따로 필요가 없는 편의성과 한꺼번에 많은 검체를 검사할 수 있다는 점, 그리고 약 3.5 시간 이내에 검사결과를 얻을 수 있었던 점으로 검사의 도입은 검사 보고 시간의 단축 및 환자의 편의성 향상에 기여하였다. 에러코드와 함께 Invalid 결과가 나오는 샘플의 빈도는 검사 시기에 따라 다소 차이가 있었으나 0.2%~1% 미만으로 유지되어 검사 시 종종 관찰이 되었으나 현재까지의 검사 운용에서는 전체적으로 큰 문제를 야기하는 수준은 아니었으며 Invalid 결과가 나온 검체들을 다시 재검사하였을 때는 모두 정상적인 결과를 얻을 수 있어 random 하게 발생하는 것으로 생각되었다. 특히 최근 오미크론 변이의 유행 이후 감염자수가 증가하면서 검사 요구량이 증가하고 있어 의뢰되는 검체 중 cobas® SARS-CoV-2 & Influenza A/B 검사를 이용한 처리 비율이 증가하고 있으며 향후 코로나19 유행이 지속되는 동안 많은 수의 검체를 처리하는데 큰 역할을 담당할 것으로 생각된다.

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