약물 반응 예측 정확도 높여... 신약 개발 활용 기대
기존 최고 성능 대비 7% 향상... 연산 비용 300배 절감
미관측 약물·세포 조합도 안정적 예측
전남대학교 연구진과 교원창업 기업 ㈜마틸로에이아이가 암 환자별 약물 반응을 예측하는 인공지능(AI) 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.
전남대·'마틸로에이아이', 암 약물 반응 예측 AI 개발
전남대에 따르면 유선용 교수 연구팀과 ㈜마틸로에이아이는 약물 처리 뒤 나타나는 유전자 발현 변화를 정밀 예측하는 AI 기술을 구현했다. 이번 연구는 김채원 연구원이 수행했으며, 결과는 SCI 국제학술지 'Bioinformatics'에 게재 승인됐다.
연구팀은 변분 오토인코더(VAE)와 확산 모델을 결합한 '잠재 확산 모델' 기반 프레임워크를 제안했다. 이를 통해 세포주, 약물 구조, 처리 농도, 처리 시간 등 다양한 조건을 반영하면서도 기존에 관측되지 않은 약물·세포 조합까지 안정적으로 예측했다.
성능도 개선됐다. 기존 최고 성능 모델 대비 피어슨 상관계수 기준 약 7% 높은 예측 성능을 보였고, 연산 비용은 300배 이상 줄였다. 생성된 유전자 발현 데이터가 실제 생물학적 특성을 반영한다는 점도 실험으로 확인했다.
이번 기술은 신약 개발 과정에서 가상 스크리닝과 약물 재창출에 활용될 수 있는 기반 기술로 평가된다. 특히 암 치료제 개발에서 환자별 약물 반응 차이를 예측해 정밀의료 구현에 기여할 것으로 기대된다.
유선용 교수는 “유전체 데이터와 생성형 AI를 결합해 약물 반응을 정밀하게 예측할 수 있음을 입증한 성과”라며 “향후 한국인 환자 데이터를 기반으로 한 AI 신약 개발 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다”고 밝혔다.
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