COVID-19 연구
Octet 기반 플랫폼을 활용한 COVID-19 관련 연구
싸토리우스는 이번 신종코로나바이러스 감염증의 원인 바이러스인 SARS-CoV-2에 대한 치료제, 백신을 연구하는 전 세계 각지의 연구진을 지원할 만반의 준비를 갖추고 있습니다. 본 페이지는 싸토리우스가 신종코로나바이러스 감염증 관련 연구에 어떻게 연관되어 있는지를 확인하실 수 있는 링크와 자료를 모아둔 것으로, 특히 Octet 시스템의 사용례가 언급되어 있는 논문은 ‘관련자료’ 탭에서 확인하실 수 있습니다. 신종코로나바이러스의 염기서열이 최초로 세상에 알려지게 된 2020년 1월부터, 코로나바이러스의 생물학적 특성, 백신, 항바이러스 치료제 등 다양한 코로나바이러스 관련 연구가 Octet 시스템 데이터를 기반으로 이루어지고 있습니다.
Octet 기반 COVID-19 연구
Octet 시스템을 활용한 COVID-19 관련 연구 신종코로나바이러스 입자의 결합 동역학, 친화성, 바이러스 중화, 교차차단, titer 측정 등 데이터를 도출하는데 있어 Octet 시스템이 활용된 사례는 아래 표를 참고하여 주시기 바랍니다. 아래 표를 포함한 본 페이지의 모든 정보는 신규 사례가 확인될 때마다 업데이트 됩니다.
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분석물 |
고정화 리간드 |
바이러스 종 |
분석 목적 |
바이오센서 |
레퍼런스 |
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ACE2 |
Fc 태그된 SARS CoV-2 RBD |
SARS CoV-2 |
교차 반응성, 수용체 결합성 |
AHC |
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ACE2 |
SARS-CoV-2 SB SARS-CoV SB |
SARS CoV-2 |
수용체 결합성 |
HIS1K |
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단일클론항체, MERS S 단백질, VHH |
SARS CoV-2 S1, SARS CoV-2 RBD |
SARS CoV-2 |
VHH, 단일클론항체 결합 평가, 에피토프 빈 분류 |
AR2G |
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Fab, IgG |
SARS CoV-2 S 단백질, SARS CoV-2 RBS |
SARS CoV-2 |
FAB, IgG 결합 특성분석 |
HIS1K |
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ACE2, SARS-CoV RBD |
SARS-CoV 특이적 중성화 항체 |
SARS CoV-2 |
교차 반응성 결합 |
SA |
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항체 |
비오틴 재조합 SARS-CoV S1 단백질 |
SARS CoV-2 |
중성화 항체 평가 |
SA |
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FAB, ACE2, SARS S 단백질 |
단일클론항체, ACE2 |
SARS CoV-2 |
수용체 결합성, 항체 반응성, 경쟁 분석 |
AHC, HIS1K |
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SARS CoV-2 RBD |
저해제 펩타이드 |
SARS CoV-2 |
펩타이드 저해제 개발 |
SA |
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mAb |
S1B , SARS Secto 도메인 |
SARS CoV, SARS CoV-2 |
항체 반응성 평가 |
HIS1K |
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SARS CoV-2 RBD, SARS CoV RBD, 단일클론항체, FAB |
단일클론항체, SARS CoV-2 RBD, SARS CoV RBD |
SARS CoV, SARS CoV-2 |
항체 결합 특성분석, 에피토프 빈 분류, 경쟁 결합 |
단백질 A, HIS2, HIS1K |
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코로나바이러스 S 단백질 |
비오틴-9OAc6SLN |
SARS CoV, MERS CoV |
수용체 결합성 |
SA |
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MERS-5HB 융합 저해제 |
비오틴-펩타이드 (MERS-HR2P) |
MERS CoV |
단백질 저해제 개발 |
SA |
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단일클론항체, MERS S 단백질 |
단일클론항체, MERS S 단백질 |
MERS CoV |
에피토프 빈 분류, 수용체 결합 |
SAX, 단백질 A |
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MERS-CoV S |
단일클론항체 |
MERS CoV |
항체 반응성 평가, 경쟁 분석 |
AHC, HIS1K |
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MERS-CoV NTD, 돌연변이 |
단일클론항체 |
MERS CoV |
항체 반응성 평가 |
AHC |
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MERS S-단백질 |
단일클론항체 |
MERS CoV |
항체 반응성 평가 |
AHC |
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RBD,S1,S2 도메인 |
백신 유도 마우스 단일클론 면역글로불린 G(IgG) |
MERS CoV |
항체 반응성, 에피토프 빈 분류 |
AHC, HIS1K |
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FABs |
MERS-CoV RBD |
MERS CoV |
에피토프 빈 분류 |
HIS1K |
Octet BLI 플랫폼을 활용한 COVID-19 관련 연구는 아래와 같은 측면에서 연구자 편의를 제고합니다.
- 고수율 결합 동역학 상호작용 분석을 통한 항원 타겟, 백신, 약물 후보물질 신속 선정 가능
- 항체 에피토프 특성분석 및 잠재 치료능을 신속 확인 가능한 등 다양한 활용도
- 백신 개발 연구, 바이오의약품 개발 연구에 적합한 바이오센서를 바탕으로 한 공정 효율화
- 백신 효능 및 안정성 연구, 역가 측정 등 업스트림 / 다운스트림 백신 개발 / 제조 공정에 다방면으로 활용할 수 있는 다재 다능한 솔루션
- 직관적이고 손쉬운 사용법의 데이터 분석 소프트웨어
결합 동역학 특성분석
중국 상해 푸단대와 우한 바이러스연구소 협업으로 발표된 Ying et. al. 논문에서는 항-SARS CoV 항체의 2019-nCoV 스파이크 단백질과의 교차반응성을 평가하였는데, 이는 2019-nCoV 와 SARS-CoV 수용체-결합 도메인(RBD)의 상대적으로 높은 동일성을 시사하는 것입니다. 이 논문에서는 SARS-CoV 특이적인 인간 단일클론항체, CR3022가 2019-nCoV RBD와 고도로 결합할 수 있다는 사실을 (KD 상수: 6.3 nM) 세계 최초로 발표했는데, 이 과정에서 싸토리우스 Octet 시스템으로 도출한 데이터를 근거로 들었습니다. 신종코로나바이러스에 대항하는 항바이러스 치료제는 물론, 백신의 개발로 이어질 수 있는 중차대한 연구 결과라고 할 수 있을 것입니다.
한편, Joyce et. al. 논문에서도 SARS-CoV-2 S RBD의 고해상도 결정 구조를 바탕으로 유사한 발견을 보고하였는데, 해당 논문에서는 SARS-CoV와 MERS CoV RBD와 상호작용하는 것으로 알려진 항체의 SARS-CoV-2와의 결합활성을 시험하는데 있어 싸토리우스의 Octet 시스템을 적용하였습니다. 그 결과, 240CD / CR3022의 두 항체만이 SARS-CoV 2 RBD에 대항하여 나노몰 수준의 낮은 결합 친화성을 나타내었습니다.
SARS-Cov-2 RBD를 타겟팅하는 단일 도메인 항체를 생성 / 시험하는 주제를 다룬 또 다른 Ying et. al. 논문에서는 SARS-CoV-2 RBD와 S1을 항원으로 활용한 패닝을 실시함으로써 SARS-CoV-2 RBD내 중성화 / 비중성화 에피토프를 타겟팅하는 서로 다른 5종의 항체를 여럿 발견한 후, 이들 항체 중 18개를 골라 후속 연구를 진행하였습니다. 후속 연구에서 실시한 생물층 간섭계(BLI)법과 ELISA법에 따르면, 이들 항체는 SARS-CoV-2 RBD에 대한 고도의 특이적인 결합능을 보였을 뿐더러, 나노몰 이하 ~ 나노물 급 친화성을 보이기도 했습니다.
바이러스 결합성과 교차 반응성의 신속한 판정
앞서 살펴본 SARS-Cov-2 RBD 타겟팅 단일 도메인 항체관련 Ying et. al. 논문에서 총 18개의 인간 단일 도메인 항체를 경합결합 측정하는데 있어 싸토리우스의 Octet 시스템이 활용되었으며, 그 결과 이들 항체는 서로 경합하지 않는 총 3개 군(A, B, C)으로 구분할 수 있음이 밝혀졌습니다.
COVID-19 결합 에피토프에 관한 최신 지견
싸토리우스 Octet 시스템은 전 세계의 신종코로나바이러스 감염증(COVID-19) 연구진에 더 많은 정보를 제공하기 위한 연구에 적극 도입, 활용되고 있습니다. 싸토리우스 Octet 시스템이 활용되는 다양한 연구 사례 중 두 가지 사례를 꼽아 바이러스의 결합 메커니즘을 이해하여 백신 개발을 본격화 하는데 Octet 시스템이 어떻게 기여하고 있는지를 알아보도록 하겠습니다.
고정밀성의 인플루엔자 백신 신속 효능평가
백신 개발 공정의 효과성을 이해하고 각 공정 규모를 정확하게 설계하기 위하여는 신속하고 정확하게 titer를 확인할 수 있는 역량을 확보하는 것이 무엇보다 중요합니다. 싸토리우스 Octet 시스템은 개선된 정밀성 / 재현성으로 96 / 384 웰 플레이트에서 고수율 특성분석을 가능케 하는 장비로, 백신 / 항원-항체 결합능을 보다 간단하게, 직관적으로 측정, 평가할 수 있어 전통적인 SRID 시험법 대비 간단하고도 효율적인 대안으로 자리하였습니다. 실제, Octet 시스템에서 실시하는 효능 평가는 96 웰 플레이트 기준으로 수 일이 소요되던 것이 수 시간 내에 완수될 정도의 효율성을 자랑합니다.
Octet Red384을 활용한 Aptamer Group의 연구 결과 정확도 개선 사례
직전 수 개월간 신종코로나바이러스 감염증 치료제 연구의 화두는 SARS CoV-2의 S1 단백질을 타겟으로 하는 것이었습니다. Aptamer Group의 연구진은 SARS CoV-2 스파이크 단백질의 S1 단백에 선택적으로 결합하는 단일클론 압타머를 분리해 내는데 성공하였는데, 이 과정에서 싸토리우스 Octet Red384 시스템을 활용, 해당 압타머의 SARS CoV-2 S1 단백은 물론 기타 단백에의 결합능을 평가하고, 서로 다른 압타머가 바이러스 단백질의 어느 부분에 결합하는지를 확인하였습니다.
글로벌 COVID-19 관련 연구
세계보건기구(WHO)에서 수집, 일 단위로 업데이트하는 글로벌 COVID-19 관련 연구 목록 - WHO COVID-19 관련 문헌
앨런 AI 연구소에서는 유수 연구기관과의 협업으로 신종코로나바이러스 감염증 연구 관련 52,000건 이상의 학술논문을 포함하는 오픈 데이터베이스, COVID-19 Open Research Dataset (CORD-19)를 구성, 배포하였습니다. 이 데이터베이스에 탑재된 논문 중 무려 41,000 건이 신종코로나바이러스 등 코로나바이러스 과 바이러스에 대한 풀텍스트 논문으로, 각 연구 분야의 학계에서 적극 활용되고 있습니다. 해당 데이터베이스는 아래 링크에서 확인하실 수 있으며, Octet 시스템을 활용한 바이러스 연구 논문을 검색, 참조하실 수 있습니다. - AI 데이터베이스
COVID-19를 포함한 다양한 코로나바이러스 관련 연구에 종사하는 연구원, 비영리기관, 기업 등에 대한 오픈 펀딩 콜 등 지원 내역을 매일 업데이트하여 아래 링크로 제공하고 있습니다. - 펀딩 모니터
美 국립보건원(NIH)에서 제공하는 모든 코로나바이러스 관련 지원 정책을 아래 링크에서 확인할 수 있습니다. - NIH 펀딩
