고기능 RNA 자동설계 AI 개발

치료효과 높은 RNA 단기간 발견…신약 개발비용 경감 기대

이정희 기자 (jhlee@medipana.com)2024-01-26 10:15

日 연구팀
[메디파나 뉴스 = 이정희 기자] 약물의 성분이 되는 RNA 구조를 자동으로 설계할 수 있는 인공지능(AI)이 개발됐다.

일본 교토대와 와세다대 공동연구팀은 치료효과가 높은 RNA를 단기간에 발견하고 신약 개발비용을 줄이는 데 도움을 줄 가능성이 있는 연구성과로 주목하고 있다고 발표했다.

RNA에는 많은 종류가 있으며 단백질 설계도인 mRNA는 코로나19 백신의 성분으로 사용된다. 단백질 합성에 관여하는 RNA와 화학반응을 촉진하는 효소로 작용하는 것도 있다. 

RNA의 기능은 염기라는 구성물질의 배열에 따라 바뀐다. 질환 치료에 도움이 되는 기능을 가진 RNA의 염기배열을 일부 바꾸면 기능을 높일 가능성이 있다. 단 배열과 기능의 자세한 관련성에 관해서는 명확히 밝혀지지 않았으며 실험을 통해 조사할 필요가 있었다.

연구팀은 다양한 생물이 지니고 있는 RNA의 배열데이터를 AI에 학습시키고 마찬가지의 기능을 가진 또 다른 RNA 배열을 생성할 수 있도록 했다. 약 600종의 기능에 대해 생성할 수 있고 생성한 배열을 지니는 RNA를 실제로 합성해 천연 RNA와 비교한 결과 기능의 지표가 되는 활성이 2배로 높아지는 예가 있는 것으로 확인됐다. 

이 외에 mRNA 합성과정에 작용해 이상 단백질의 합성을 억제하는 RNA도 설계할 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다. 이러한 RNA의 작용을 응용한 핵산의약품은 근디스트로피 등 치료에서 실용화되고 있다. 유전자를 도입해 치료하는 유전자치료용으로도 활용할 수 있을 가능성이 있다.

연구를 주도한 교토대 iPS세포연구소 연구팀은 "기능이 높은 RNA 개발은 어렵기 때문에 그동안 수많이 실패작이 나왔다. AI를 활용하면 개발에 드는 시간과 비용을 절약할 수 있을 것"이라고 설명했다. 
 

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