신약도 AI가 만드니 다르네...동물실험서 ‘우수한 효과’

[이데일리 유진희 기자] 신약도 인공지능(AI)이 만드는 시대가 도래했다. 후보물질 발굴부터 상용화까지 10년 넘게 걸리는 신약개발 기간은 줄여주고, 정확성은 높이면서 업계에 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대된다.

(사진=게티이미지).

영국 BBC 방송은 AI가 설계한 새 항생물질이 동물실험에서 우수한 효과를 보였다고 14일(현지시간) 보도했다. 성병인 임질을 일으키는 임균과 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)에 효과가 있는 새 항생제 후보물질이다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 연구팀이 생성형 AI를 이용해 개발하고 동물실험에서 효과를 입증했으며, 연구 결과는 유명 과학저널 셀(Cell)에 게재됐다. 기존에 존재하지 않거나 아직 발견되지 않은 물질까지 포함해 3600만개의 화합물을 조사하는 방식이다. 이를 위해 AT 모델은 기성 화합물들의 화학구조와 함께 이들이 다양한 병원성 세균의 성장을 억제하는지를 학습했다. 탄소, 산소, 수소, 질소 등의 원자로 구성된 다양한 분자구조에 박테리아가 어떻게 영향을 받는지도 익혔다.

연구팀은 이 같은 AI 모델로 두 개 방식의 새 항생물질을 설계했다. 하나는 8개에서 19개의 원자로 이뤄진 화학물질 수백만 개의 데이터를 검색해 단서를 찾아내고, 이를 출발점으로 신물질을 설계하는 방식이다. 다른 하나는 AI에 자유 설계에 맡겼다.

이후 연구팀은 AI 모델에 이미 상용화된 항생제와 유사한 물질은 제외하도록 했고, 인체에 유해할 수 있는 화합물도 배제하도록 했다. 이를 기반해 얻은 새 화학물질은 실험실 배지에서 병원성 세균의 성장을 억제하는 것이 확인됐다. 쥐를 대상으로 한 동물실험에서도 우수한 효과를 보였다.

제임스 콜린스구팀의 교수는 “생성형 AI가 완전히 새로운 항생물질을 설계하는 데 이용될 수 있다는 것을 보여줄 수 있어서 기쁘다”며 “슈퍼버그(항생제 내성 슈퍼박테리아)와의 싸움에서 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.