인공지능을 이용해서 항생제를 찾을 수 있을까?

MIT연구팀은 AI를 통해 박테리아를 죽일 수 있는 '할리신' 약물을 찾아냈습니다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 연구팀이 기계-학습 알고리즘을 사용해

항생제 내성균을 죽일 수 있는 강력한 새로운 항생제 ‘할리신’을 발견했습니다.

배경지식

기계학습 모델은 전통적 실험 방법으로는 엄청난 비용이 소요되는

 광범위한 화학적 탐색 공간을 컴퓨터 시뮬레이션 가상환경(in silico)을 통해 

용이하게 탐색할 수 있습니다.

기존기술의 한계

이전까지의 예측 컴퓨터 모델은 

약물 발견을 수행할 만큼 충분히 정확하지 못했습니다.

연구원리

새로운 신경망이 분자들에 존재하는 화합물 그룹을

자동으로 학습해 분자들을 연속적인 백터로 매핑함으로써 그 특성을 예측 하였습니다.

연구의 성과

1억 개 이상의 화합물을 며칠 만에 선별할 수 있는 컴퓨터 모델을 고안, 

기존 항생제와는 전혀 다른 기전으로 박테리아를 죽일 수 있는 

잠재적인 항생제 ‘할리신’선별하였습니다 .

연구전망

연구팀이 고안한 컴퓨터 모델이 

살균제의 화학 구조에 대해 학습한 내용을 기반으로 

신약 설계에 활용 가능할 것 입니다.

 

의견

 

A: 제약 회사에서 Ai룰 도입하여 

신약 발굴 노력을 한다는 기사를 많이 접했었는데, 

위 기사를 통해 Ai가 신약개발에 어떻게 활용 되는지에 대해서

 좀더 구체적으로 알 수 있었습니다.  

요약에는 쓰지 못했지만 앞으로 새로운 항생제를 설계하고, 

특정 항생제가 특정한 박테리아만을 겨냥하도록 모델을 훈련시켜 

환자의 장내에서 유익한 박테리아를 죽이지 못하도록 

기존의 분자들을 최적화 한다는 것이 신기했습니다.

점점 더 신약개발 과정에 걸리는 시간이 상당히 단축될것 같습니다.. 

기사를 읽고 뭔가 Ai가 대체할 수 없는 연구자(?)로 살아남으려면 

어떻게 해야할지 살짝 고민도 됐습니다..ㅋㅋ

 

 

 

B: 와,.. 이전에 잭 안드라카 십대 소년이 췌장암 진단 키트를 

수많은 시행끝에 만들어 오바마대통령 표창창을 받은 사건이 생각나네요. 

그때 가능 물질들을 선별해서 직접 다 일일이 분석해서 결국 발명했는데, 

아이의 역할을 AI가 대체할 수 있을거 같다는 생각이 듭니다.

 

새로운 신경망들의 역할들을 보면 

'분자들을 연속적인 벡터로 매핑함으로써 특성을 예측'까지 한다는데.. 

그걸 기반으로 새로운 항생제까지 발견했다는 사실을 보며

 새삼 기술 발전에 놀라고 갑니다... 

 

 

 

C: AI가 약물 스크리닝과정을 대신할 것이라는 이야기들은 많이 접했었는데 

실전에 접목시킨 결과가 이렇게 빨리나올 수 있었다는 것에 매우 놀랍네요

 

관련 논문:

https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(20)30102-1.pdf

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