일본산업뉴스요약

연구개발의 새로운 흐름
Toyobo -- 유전자 검사를 신속하게 하기 위한 연구

Toyobo가 생활과학사업의 일환으로, 전염병 등의 검사에 사용되는 진단기술을 연구하고 있다. Toyobo의 강점은, 섬유 제조에서 발생하는 폐수의 처리공정에서 활용하고 있던 효소기술을 진단약의 원료로서 활용하는 것이다. 츠루가바이오연구소(후쿠이현)에서는 효소를 활용하여, 진단약과 검사기기의 개발을 같이 진행하고 있다. 의료현장에서 신속하게 자동검사를 하는 시스템 등의 분야에서 실적이 있다.

츠루가바이오연구소는 Toyobo에 있어서 바이오와 관련된 개발∙제조를 담당하는 가장 큰 연구소이다. 츠루가바이오공장에서는 미생물부터 효소를 추출하여 생산하고 있고, 판매되고 있는 시약용의 효소에서는 세계 최대의 점유율을 자랑한다고 한다. 공장에 인접하는 연구소에서는 효소, 시약, 기기의 개발을 담당하는 연구원들이 한 곳에 모여, 횡단적 연구를 진행하고 있다.

의료현장에서는 최근 인플루엔자와 노로바이러스 등의 점염병이 확산되고 있다. 유전자 검사에서 신속하게 분석하는 것이 더욱 중요해 지고 있다. 하지만 유전자 검사는 복잡한 작업이 많기 때문에, 외부의 검사기관에 위탁하는 경우가 많았다. 따라서, 결과를 받아보기 까지 3일 가까이 걸리곤 했다고 한다.

“의료현장은 바쁘다. 따라서, 신속하게, 그리고 간단하게 검사할 수 있는 시설이 필요하다.” 라고 자동 진단 시스템의 개발을 통괄하는 키마타 주임연구원은 말한다. 원래 검사를 자동화하는 기기는 해외의 제품으로 한정되어 있었다. 키마타는 “효소기술을 토대로 시약과 기기를 함께 개발할 수 있다는 것은 강점이 된다.” 고 생각하고, 2005년에 검사기기의 개발에 착수했다.

검사시간을 단축하기 위해 키마타가 주목한 것은, 유전자를 증폭하는 과정 이였다. 지금까지는 증폭하는 과정에서 시간을 많이 소요했다. 유전자를 증폭하기 위해서는, 유전자를 가열하거나 식히는 작업의 반복이 필요했다. 여기서, 키마타 연구팀은 유전자의 액량과 가열방법 두 가지를 개량할 수 있는 방법을 알아냈다.

액량에 관해서는, 증폭하는 시약의 양을 적게 할 수 있도록 장치를 바꾸었다. 기존 장치로는 한 개의 시약에 약 300마이크로(마이크로는 100분의 1)가 필요했지만, 이를 10~20마이크로만으로 분석할 수 있게 하였다. 또한, 모양을 표면을 각지게 하는 것으로 표면적을 크게 하고, 가열하거나 식힐 때에 온도 변화를 빠르게 했다.

더불어 가열하는 방법은, 가열한 금속을 사이에 끼워 간접적으로 가열하던 것과는 달리, 열풍으로 직접 가열하는 방법을 채용했다. 열풍을 사용하는 것으로, 보다 온도를 효율적으로 올릴 수 있다고 한다.

-- 자동화, 검사대상도 다양하게 --
동사는 수많은 시행착오를 거쳐, 2010년에 유전자 검사의 과정을 자동화 한 기기 「GeneCube」를 일본계기업 최초로 개발했다. GeneCube의 사용으로, 검사의 소요시간을 최고 40분까지 단축할 수 있게 되었다. 동시에, 위염의 원인이 되는 필로리균과 결핵균의 감염을 혈액으로부터 분석 가능한 시약을 개발했다.

이어서 2015년에는 폐염의 원인이 되는 마이코플라즈마, 2016년에는 크라미디아 등의 성병 대상의 시약도 개발했다. 앞으로의 방침으로 키마타는 “뎅기열 등 다양한 전염병을 주목하고 있다. 사람들이 필요로 하는 시약 개발을 계속 할 것이다.” 라고 말한다. 예를 들어 판매 확대를 위해서는, 검사항목을 늘리는 것이 필수적이다. 현장의 요구를 분석하면서, 더 심도 깊은 개발을 진행할 방침이라고 한다.

   -- 끝 --