항생제 제2 황금기 온다…생성형 AI가 슈퍼버그 신약 2종 설계

인공지능(AI)이 설계한 새 항생 물질이 동물 실험에서 우수한 효과를 보였다고 영국 BBC 방송이 14일(현지 시간) 보도했습니다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 연구팀은 성병인 임질을 일으키는 임균과 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)에 효과가 있는 새 항생제 후보물질을 생성형 인공지능(AI)을 이용해 개발하고 동물 실험에서 효과를 입증했다는 연구 결과를 과학저널 셀(Cell)에 게재했습니다.

연구팀은 먼저 기존에 존재하지 않거나 아직 발견되지 않은 물질까지 포함해 3천600만 개의 화합물을 조사하는 AI 모델을 만들었습니다.

연구팀은 이 AI 모델에 기성 화합물들의 화학구조와 함께 이들이 다양한 병원성 세균의 성장을 억제하는지 여부를 학습시켰습니다.

AI 모델은 이어 탄소, 산소, 수소, 질소 등의 원자로 구성된 다양한 분자구조에 박테리아가 어떻게 영향을 받는지를 학습했습니다.

연구팀은 이렇게 학습시킨 AI 모델을 기반으로 두 가지 방식으로 새 항생물질을 설계했습니다.

하나는 8개에서 19개의 원자로 이뤄진 화학물질 수백만 개의 데이터를 검색해 단서를 찾아내고, 이를 출발점으로 신물질을 설계하는 방식이고, 또 다른 하나는 AI에게 처음부터 자유 설계를 맡기는 방식이었습니다.

이후 연구팀은 AI 모델에 이미 상용화된 항생제와 유사한 물질은 제외하도록 했고, 인체에 유해할 수 있는 화합물도 배제하도록 했습니다.

이렇게 얻어진 새 화학물질은 실험실 배지에서 병원성 세균의 성장을 억제하는 것이 확인됐습니다.

이어 쥐를 대상으로 한 동물 실험에서도 우수한 효과를 보였습니다.

연구팀은 연구 결과가 항생제 개발의 '제2 황금기'를 여는 전환점이 될 것으로 기대했습니다.

MIT 연구팀의 제임스 콜린스 교수는 "생성형 AI가 완전히 새로운 항생물질을 설계하는 데 이용될 수 있다는 것을 보여줄 수 있어서 기쁘다"면서 슈퍼버그(항생제 내성 슈퍼박테리아)와의 싸움에서 큰 도움이 될 것이라고 말했습니다.

이번 시험 결과가 임상시험을 거쳐 처방할 수 있는 상용 항생제 개발로 이어지기 위해서는 수년에 걸친 추가 연구와 승인 등 복잡한 절차가 필요하다고 BBC는 전했습니다.

(사진=연합뉴스)