인공지능이 환자와 약물을 매칭하는 방법

탈리아 코헨 솔랄 박사가 현미경 앞에 앉아 배양 접시에서 자란 인간의 뇌세포를 자세히 살펴보고 있습니다.

"뇌는 매우 미묘하고 복잡하며 아름답습니다."라고 그녀는 말합니다.

신경과학자인 코헨 솔랄 박사는 이스라엘의 의료 기술 회사인 Genetika+의 공동 창립자이자 최고 경영자입니다.

2018년에 설립된 이 회사는 자사의 기술이 환자에게 항우울제를 가장 잘 매칭하여 원치 않는 부작용을 피하고 처방된 약이 최대한 잘 작동하도록 할 수 있다고 말합니다.

코헨 솔랄 박사는 "우리는 각 환자에게 적합한 약물을 처음으로 특성화할 수 있습니다."라고 덧붙입니다.

Genetika+는 특정 인간 세포를 성장시키는 최신 줄기세포 기술과 인공 지능(AI) 소프트웨어를 결합하여 이를 수행합니다.

기술자들은 환자의 혈액 샘플에서 뇌세포를 생성할 수 있습니다. 그런 다음 이 세포를 여러 가지 항우울제에 노출시키고 '바이오마커'라고 하는 세포 변화를 기록합니다.

환자의 병력 및 유전자 데이터와 함께 수집된 이 정보는 AI 시스템에 의해 처리되어 의사가 처방할 수 있는 최적의 약물과 용량을 결정합니다.

현재 이 기술은 아직 개발 단계에 있지만, 텔아비브에 본사를 둔 제네티카+는 내년에 상업적으로 출시할 계획입니다.

제약 분야에서 AI가 점점 더 많이 활용되고 있음을 보여주는 사례로, 이 회사는 유럽연합의 유럽연구위원회와 유럽혁신위원회로부터 자금을 확보했습니다. 제네티카+는 또한 제약회사와 협력하여 새로운 정밀 의약품을 개발하고 있습니다.

이 회사는 앞으로 이 솔루션에 대한 수요가 높아질 것으로 기대하고 있습니다. 세계보건기구에 따르면 전 세계적으로 2억 8천만 명 이상의 사람들이 우울증으로 고통받고 있습니다.

항우울제를 복용하는 것이 모든 사람에게 올바른 치료법은 아니지만, 우울증이나 불안증에 대한 초기 처방의 약 3분의 2가 제대로 효과가 없을 수 있다고 오랫동안 추정되어 왔습니다.

코헨 솔랄 박사는 "우리는 지금 최신 컴퓨터 기술과 생물학 기술의 발전을 결합할 수 있는 적절한 시기를 맞이하고 있습니다."라고 말합니다.

헤바 사일렘 박사는 2021년에 1조 4,000억 달러(1.1조 파운드)의 매출을 올린 글로벌 제약 산업을 변화시킬 수 있는 AI의 잠재력이 매우 크다고 말합니다.

킹스칼리지런던의 생의학 AI 및 데이터 과학 선임 강사인 그녀는 지금까지 AI가 "특정 질병을 치료하기 위한 잠재적 표적 유전자를 식별하고 신약을 발견하는 것에서부터 최상의 치료 전략을 예측하여 환자 치료를 개선하고, 환자 맞춤형 치료를 위한 바이오마커를 발견하거나 질병 발생 징후를 조기에 감지하여 질병을 예방하는 것까지" 모든 분야에 도움을 주었다고 말합니다.

그러나 동료 AI 전문가인 캘럼 체이스는 제약 업계에서 AI를 도입하는 것은 여전히 "느린 과정"이라고 말합니다.

"제약 회사는 거대하기 때문에 연구 개발 방식에 큰 변화가 생기면 여러 부서의 많은 사람들에게 영향을 미칩니다."라고 AI에 관한 다수의 저서를 집필한 체이스는 말합니다.

"모든 사람들이 극적으로 새로운 업무 방식에 동의하도록 하는 것은 어려운 일인데, 그 이유는 선배들이 예전 방식대로 일하면서 지금의 자리에 올랐기 때문입니다.

"직원들은 이러한 방식에 익숙하고 이를 신뢰합니다. 그리고 자신이 잘 알고 있는 업무의 가치가 갑자기 떨어지면 회사의 가치가 낮아지는 것을 두려워할 수도 있습니다."

그러나 사일렘 박사는 제약 업계가 AI를 앞세워 경쟁하려는 유혹에 빠져서는 안 되며, AI의 예측에 의존하기 전에 엄격한 조치를 취해야 한다고 강조합니다.

"AI 모델은 잘못된 이유로 정답을 학습할 수 있으며, 특히 환자 데이터로 학습할 때 편향성을 피하기 위해 다양한 조치를 취하는 것은 연구자와 개발자의 책임입니다."라고 그녀는 말합니다.

홍콩에 본사를 둔 인실리코 메디신은 AI를 사용하여 신약 개발을 가속화하고 있습니다.

공동 창립자이자 최고 경영자인 Alex Zhavoronkov는 "우리의 AI 플랫폼은 용도를 변경할 수 있는 기존 약물을 식별하고, 알려진 질병 표적에 대한 신약을 설계하거나, 새로운 표적을 찾아 새로운 분자를 설계할 수 있습니다."라고 설명합니다.

가장 많이 개발된 특발성 폐섬유증이라는 폐 질환 치료제는 현재 임상 시험 중입니다.

자보론코프는 신약 개발 단계에 도달하는 데 보통 4년이 걸리지만, 인실리코 메디슨은 AI 덕분에 "적은 비용으로 18개월 만에" 그 목표를 달성할 수 있었다고 말합니다.

또한 다양한 개발 단계에 있는 31개의 약물을 보유하고 있다고 덧붙입니다.

이스라엘의 코헨 솔랄 박사는 AI가 어떤 약물이 효과가 있는지에 대한 "수수께끼를 푸는 데" 도움이 될 수 있다고 말합니다.