코로나 바이러스의 검사 방법의 종류와 차이점, PCR, 항체, 항원 검사란?

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전세계적으로 유행하고 있는 COVID-19, 오늘은 코로나 바이러스의 검사 방법과 그 차이점에 대해서 알아보겠습니다.

현재까지 공인된 코로나 바이러스의 검사 방법은 크게 3가지 즉, PCR 검사와, 항원 검사, 그리고 항체 검사로 구분해 볼 수 있는데, 각 검사법들의 특징과 차이점은 무엇일까요?

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1. 검사 방법의 기본 원리

* 검사 방법의 차이점을 알아보기 이전에, 기본적으로 코로나 바이러스의 검사 방법의 원리에 대해 먼저 알아보겠습니다. 코로나 바이러스를 검사하는 방법이 3가지가 있다고 했는데 이 방법은 코로나를 어떤 기준으로 구분하느냐에 의해 나뉘어집니다.

* 먼저, 코로나 PCR 검사는 코로나 바이러스의 유전자를 확인함으로써 진단하는 방법입니다. 모든 생명체는 자신만의 고유한 유전정보를 가지고 있는데, 이 유전자를 검사함으로써 구분하는 방법이지요. 비유하자면 어떤 건물을 구분할 때 건물의 설계도로 구분하는 방법입니다.

* 코로나 항원 검사는 코로나가 표현하는 항원이 있는지를 통해 진단하는 방법입니다. 항원은 바이러스가 겉으로 표현하는 단백이라고 보시면 되는데, 비유하자면 건물의 외형를 통해 구분하는 방법입니다.

* 코로나 항체 검사는, 코로나에 감염되는 체내에서 생성되는 코로나에 특이적인 항체의 존재를 통해 진단하는 방법입니다. 우리 몸의 면역 시스템은 유해한 외부 물질이 체내로 침입하면 그를 무력화하는 '항체' 라는 면역 단백을 생성합니다. 코로나 바이러스가 침입하면 이에 대항하여 새로운 코로나 특이 항체가 생성되기 때문에 이를 통해 감염 여부를 알 수 있지요.

2. 코로나 PCR 검사의 원리와 장단점

* 코로나 PCR 검사는 RT-PCR 검사로 코로나에 특이적인 유전자를 검출하는 방법입니다. RT-PCR 이란 reverse transcription polymerase chain reaction의 약자로, 코로나 바이러스의 RNA를 DNA로 바꾼 후 이 DNA 내에 존재하는 코로나 바이러스 특이 유전자를 증폭시켜 코로나 바이러스의 존재를 진단하는 방법입니다. 바이러스의 핵산은 검사하기에 극미량이기 때문에, 유전자를 추출한 후 이를 PCR이라는 유전자 증폭기법을 이용하여 진단하게 됩니다.

* 일반적인 PCR의 경우, 유전자의 존재 유무만 알 수 있지만, 요즘에는 유전자의 양이 얼마나 많은지까지 정량하여 판정할 수 있는 실시간 역전사 중합효소 연쇄반응 (Real time RT-PCR)을 이용합니다. 현재 이용되는 코로나 바이러스 유전자 검사도 대부분 Real time RT-PCR 기반입니다.

* 코로나 PCR 검사는 민감도와 특이도가 가장 높은 방법으로, 전세계적으로 코로나 19 감염의 표준 검사법으로 이용되고 있습니다. 한 마디로 가장 정확도가 높은 확진 검사법으로 보시면 되겠습니다.

3. 코로나 항체 검사 (IgM, IgG)

* 코로나 항체 검사는 바이러스 자체를 검사하는 것이 아니라, 바이러스가 체내에 침입한 경우 몸에서 생성해낸 바이러스에 특이적인 항체를 검출하는 방법입니다. 코로나 19의 항체는 감염 후 천천히 증가하기 때문에 감염 후 14일 이상 경과해야 항체 검사의 민감도가 충분해집니다. 따라서, 코로나 19의 진단 목적으로 항체 검사를 사용할 수는 없습니다.

* 코로나 IgM 항체는 급성 감염 초기에 형성되었다가 시간이 경과함에 따라 역가가 감소하고, 면역이 획득되면서 IgG 형태의 항체가 나타나게 됩니다. 즉, IgM 항체는 급성 감염 초기, IgG 항체는 시간이 경과하면 관찰되는 패턴을 보입니다.

현재 시중에 나와있는 항체 진단 키트는 IgM과 IgG 항체 모두를 검사할 수 있도록 디자인되어 있습니다.

* 앞서 언급한 바와 같이 코로나 항체 검사는 초기 검출능과 민감도가 떨어지기 때문에 초기 진단 목적으로는 바람직하지 않고, 과거 감염력의 확인, 항체 유병률 조사, 치료용 항체 공여자 선발 목적으로 이용하는 것이 바람직합니다.

4. 코로나 항원 검사

* 코로나 항원 검사는 코로나 바이러스의 단백질 등의 코로나 바이러스의 구성 성분의 일부 (항원)을 면역학적인 방법을 사용하여 검출하는 방법입니다. 원리는 코로나 항체 검사법과 유사합니다. 코로나 항원에 대응하는 항체를 가해서 결합 반응이 나타나는지 여부를 확인함으로써 검사하는 방법이지요.

* 코로나 항원 검사는 유전자 검사와 달리 증폭이 불가능하기 때문에 항원 양이 충분히 많아여 검출이 가능하다는 단점이 있습니다. 코로나 19의 경우 유전자 검사에 비해 검체 내에 포함된 바이러스의 양이 1000~10000배 이상 많아야 검출이 가능한 것으로 알려져 있어 항원 검사는 민감도가 상당히 낮습니다.

뿐만 아니라, 이런 이유로 증상이 뚜렷하게 나타나기 전까지는 위음성(실제로는 코로나 바이러스가 있지만 검사상에서는 안 나타나는 경우)가 많은 검사법입니다.

COVID 19의 급격한 확산으로 다양한 간이 검사법과 키트가 많이 보급되고 있습니다.

신속한 검사를 통한 확산 방지와 격리 차원에서 이런 검사들이 보급되고 있긴 하지만, 항원이나 항체 검사 기반의 이런 신속 검사법은 엄밀히 말해서 위음성률이 높기 때문에 의학적으로는 추천되지 않는 검사법이라고 알아두시면 되겠습니다.

코로나 검사의 가장 정확한 확진 방법은 PCR 검사법이며, 항원이나 항체 검사에서 음성이 나왔더라도 코로나 양성을 완전히 배제할 수는 없기 때문에 조금이라도 증상이 나타나거나 불안하면 PCR 검사로 확진을 하는 것이 좋습니다.