마이크로바이옴, AI를 만나다...질병 진단에서 치료까지[IT인사이드]

<앵커>

우리 몸 속에 살고 있는 장내 미생물 '마이크로바이옴'과 다양한 질병의 연관성은 이미 수많은 연구결과를 통해 입증됐는데요.

최근에는 마이크로바이옴과 의료 인공지능이 결합해 간질환을 조기 진단하고, 근손실과 같은 질병에 대한 치료제까지 개발할 수 있다고 합니다.

김선엽 기자가 취재했습니다.

<기자>

장내 미생물 마이크로바이옴은 장 건강 상태를 측정할 뿐 아니라 비만, 암, 우울증 등 우리 몸에 발생하는 다양한 질병과의 연관성도 밝혀지고 있습니다.

이때문에 질병을 조기 진단하고 맞춤형 치료제 개발까지 마이크로바이옴을 이용하는 사례가 크게 늘고 있습니다.

특히 우리 몸에 수십 조 개에 달하는 마이크로바이옴의 서식환경과 균형 상태 등을 제대로 파악하기 위해선, 무엇보다 빅데이터를 학습하는 인공지능의 역할이 필수입니다.

최근 정밀의료 빅데이터 특구로 지정된 강원도에서 의료AI업체인 아이도트는 한림대 춘천성심병원과 함께 마이크로바이옴 관련 사업에 뛰어들었습니다.

간단한 분변 검사로 간질환을 조기 진단하는 AI 마이크로바이옴 솔루션 연구 및 개발에 착수한 것입니다.

마이크로바이옴 연구결과에 차세대염기서열분석(NGS)을 접목시켜 알콜성 간질환을 특정하고, 이를 AI 알고리즘에 적용하는 원리입니다.

[석기태 / 한림대 춘천성심병원 소화기내과 교수 : 간 경변이 있는 사람이나, 간염이 있는 사람이나, 다른 간질환이 있는 경우에도 질환마다 특징적인 소견을 갖고 있습니다. 질환을 진단하는데 이런 마이크로바이옴의 분포나 병적인 균주의 영역 등을 측정해 (AI 솔루션을) 개발을 한다면 간질환 진단에 도움이 되겠다고 생각해서 본연구를 진행하게 됐습니다.]

간질환 환자 1,800명의 마이크로바이옴 빅데이터를 학습한 아이도트의 AI 솔루션은 간질환 이상 여부를 정상(지방간), 간염, 간경변, 간암 총 4단계로 구분해 진단합니다.

간질환 진단을 위해 거쳐야 하는 MRI 검사는 민감도가 낮아 침습적 방식의 조직검사도 함께 이뤄져야 하는데, AI를 이용한 간질환 진단은 이 같은 단점을 극복했다는 설명입니다.

[정재훈 / 아이도트 대표 : 마이크로바이옴을 통해서 바이오마커를 찾아서, 대변의 미생물 유전체분석을 통해서 검진을 하게 되면 저희는 지금 민감도 80% 이상을 목표로 하고 있습니다. (더 이상) 위험을 무릅쓰지 않아도 되고요.]

아이도트는 2년 안에 해당 솔루션을 상용화시킨다는 계획입니다.

AI와 마이크로바이옴을 활용해 노인성근감소증 치료제 개발에 나선 바이오리더스도 주목받고 있습니다.

AI를 활용해 항원 단백질 마이오스타틴과 액티빈을 마이크로바이옴 표면에 발현시켜, 노인성근감소증 원인 물질을 제거하는 원리입니다.

[이도영 / 바이오리더스 임상개발센터 상무 : 노인성근감소증에 대해서 어떤 단백질들을 표적으로 해야 가장 효과적으로 치료를 할 수 있을 지 아는 게 치료제를 개발하는 데 가장 중요하거든요. 노인성근감소증에 대한 여러 문헌자료도 있지만, 이것들을 AI를 통해서 어떤 타깃을 조합하는 게 가장 효과적인지 시뮬레이션을 해 봤고요, 그 과정에서 두 가지 단백질을 동시에 표적으로 하는 게 가장 효과적이라는 결론을 얻어서 치료제 개발을 진행하게 됐습니다.]

마이크로바이옴에 인공지능이 더해지면서, 이 원천기술을 활용한 다양한 질병 진단과 치료제 개발에 대한 기대감이 커지고 있습니다.

한국경제TV 김선엽입니다.


김선엽기자 sykim@wowtv.co.kr