구글, AI '알파폴드3'로 DNA 구조 예측

암 등 질환 규명과 신약 개발 가속화 가능성

이정희 기자 (jhlee@medipana.com)2024-05-09 08:44

[메디파나 뉴스 = 이정희 기자] 미국 구글이 DNA 구조를 예측하는 인공지능(AI)을 개발했다.

구글의 AI연구개발부문인 구글 딥마인드는 8일 생명활동의 근간을 담당하는 분자의 입체구조 등을 예측하는 AI를 개발하고, 생체 속 단백질에 활용하면 DNA나 RNA 등 유전정보가 든 물질도 해석할 수 있다고 발표했다. 암을 비롯한 질환의 규명과 신약 개발을 가속화할 가능성이 있는 연구성과로서 영국 과학저널 '네이처'에 연구논문이 게재됐다.

사람의 체내 세포에는 단백질이나 DNA 등 다양한 분자가 존재한다. 이들 분자는 서로 영향을 미치면서 복잡하게 결합하고 생명활동을 지지한다. 그 구조나 기능을 아는 것은 질환의 원인규명과 치료제 개발에서 중요한 의미를 갖는다. 

연구팀은 이러한 생체내 분자 구조와 상호작용을 정확하게 예측하는 AI '알파폴드3'을 개발했다. 복수의 분자정보를 입력하면 서로 어떻게 작용하고 어떻게 조합되어 입체구조를 형성하는지 도출할 수 있다.

개발과정에서는 이미 알려져 있는 생체내 분자구조 데이터를 AI에 학습시켰다. X선이나 현미경으로 분자구조 등을 특정하는 경우에는 수개월에서 수년 소요되지만 AI를 이용하면 바로 예측할 수 있다. 이 기술을 활용하면 질환에 관여하는 분자 규명과 그 분자에 작용하는 화합물을 발견하는 과정을 단축할 수 있다. 그 후 실제로 약이 탄생되기까지는 효과와 안전성을 조사하는 동물실험이나 임상시험 등이 필요하다.

제약회사와의 제휴를 위해 구글 모회사인 알파벳은 지난 2021년 신약개발 스타트업 설립을 마쳤으며 올해 1월 미국 일라이 릴리, 스위스 노바티스와의 제휴를 발표하기도 했다.

AI를 이용한 신약개발은 많은 기업과 대학이 주력하고 있는 분야이다. 단백질 구조예측에 관한 연구는 미국 워싱턴대 등도 담당하고 있어 경쟁을 통해 획기적 기술이 탄생할 것으로 기대가 높아지고 있다.
 

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