<머리카락보다 얇은 뇌 조직…뇌질환 비밀 푸는 '열쇠'> 존스홉킨스대 의대 브레인뱅크에 보관된 뇌 조직 절편들. 사후 기증받은 인간의 뇌를 머리카락보다 얇은 두께(수십 나노미터)로 잘라 유리 슬라이드에 붙인 것으로, 각 샘플에는 알츠하이머병·파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환 환자의 조직 정보가 담겨 있다. 테드 도슨 존스홉킨스대 의대 교수는 “전 세계 많은 연구기관이 동물실험용 원숭이 뇌조차 확보하기 어려운 것이 현실”이라며 “양질의 생체 뇌 정보는 새로운 치료제 표적 발굴과 환자 맞춤 치료를 가능케 할 것”이라고 말했다. /존스홉킨스대 의대 제공
<머리카락보다 얇은 뇌 조직…뇌질환 비밀 푸는 '열쇠'> 존스홉킨스대 의대 브레인뱅크에 보관된 뇌 조직 절편들. 사후 기증받은 인간의 뇌를 머리카락보다 얇은 두께(수십 나노미터)로 잘라 유리 슬라이드에 붙인 것으로, 각 샘플에는 알츠하이머병·파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환 환자의 조직 정보가 담겨 있다. 테드 도슨 존스홉킨스대 의대 교수는 “전 세계 많은 연구기관이 동물실험용 원숭이 뇌조차 확보하기 어려운 것이 현실”이라며 “양질의 생체 뇌 정보는 새로운 치료제 표적 발굴과 환자 맞춤 치료를 가능케 할 것”이라고 말했다. /존스홉킨스대 의대 제공
미국 존스홉킨스대 의대와 발테드시퀀스는 세계 최대 규모 ‘브레인뱅크’(뇌 조직 저장소)에 인공지능(AI) 기술을 접목해 ‘뇌 탐사’에 총력을 기울이고 있다. 암 정복에 도전한 미국 정부의 ‘캔서 문샷’ 프로젝트처럼 민간에서 본격적인 ‘브레인 문샷’에 시동을 건 것이다. 세계 최대 AI 칩 공급사인 엔비디아와 미국 거대 빅테크도 협력을 논의하고 있는 것으로 알려졌다.

테드 도슨 교수가 이끄는 존스홉킨스대 의대와 발테드시퀀스는 먼저 10억 개 이상 뇌세포 분석이 1차 목표다. 도슨 교수는 인터뷰에서 “우리 뇌에는 900억 개 세포가 있는데 이 중 1% 수준인 10억 개만 제대로 분석해도 알츠하이머병, 파킨슨병뿐만 아니라 수많은 퇴행성 뇌질환, 뇌 관련 난치병, 자폐증 등 신경정신과 질환의 비밀을 푸는 열쇠가 될 것”이라고 말했다.
존스홉킨스대 의대 브레인뱅크내 냉동고에 저장된 사후 뇌 조직들을 살펴보고 있는 테드 도슨 교수(오른쪽)와 발리나 도슨 교수. 안대규 기자
존스홉킨스대 의대 브레인뱅크내 냉동고에 저장된 사후 뇌 조직들을 살펴보고 있는 테드 도슨 교수(오른쪽)와 발리나 도슨 교수. 안대규 기자
이 회사가 현재까지 분석을 완료한 뇌세포는 총 2200만 개에 달하며, 이는 세계 최대 기록이다. 이전까지 학계에 보고된 뇌세포 분석 규모는 수십만 개에 불과했다. 뇌세포 하나하나에 담긴 유전정보는 엄청난 양이다. 이를 해석하기 위해서는 빅데이터 분석이 가능한 AI 기술과 고성능 그래픽처리장치(GPU) 인프라가 필수다. 발테드시퀀스는 브레인뱅크에서 추출한 수천만 개 뇌세포 빅데이터로 학습시킨 GPU 기반 뇌세포 AI 분석 플랫폼 ‘스케이드AI’를 지난 4월 출시했다.

학계에선 존스홉킨스대 의대 브레인뱅크에서 축적한 세계 최대 뇌 빅데이터가 AI 기술과 만나 인간이 아직 밝혀내지 못한 뇌질환의 비밀을 풀어낼지 주목하고 있다. 바르디아 네자미 발테드시퀀스 대표는 “10억 세포 단위 분석은 ‘어떤 세포 집단이 어떤 시점에, 어떤 신호 경로를 통해 뇌질환을 유발하고 진행시키는지’를 정확히 특정할 수 있게 한다”며 “이를 통해 기존에 없던 신약 타깃 도출이 가능하다”고 말했다.

‘발테드’라는 사명은 테드 도슨·발리나 도슨 교수 부부의 이름에서 따온 것이다. 현재 이 회사 대주주는 한국 신약개발 기업 디앤디파마텍이다. 테드 도슨 교수는 이슬기 디앤디파마텍 대표가 존스홉킨스대 의대 교수 시절부터 인연을 맺어온 은사이기도 하다. 이 대표는 “최고 품질의 빅데이터와 AI가 만나 그동안 넘기 어려웠던 연구 장벽을 뛰어넘는 큰 시너지가 기대된다”고 말했다.

볼티모어=안대규 기자 powerzanic@hankyung.com