바이오인

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 20-44

코로나19, 인공지능을 통한 해결책 주목

◇ 전 세계적으로 대유행 중인 코로나19에 대해 인공지능(AI) 활용으로 치료제 개발, 감염경로 예측 등의 핵심적인 역할 기대

▸주요 출처 : Genetic Engineering & Biotechnology News(GEN), COVID-19 Puts Spotlight on Artificial Intelligence, 2020. 5. 11/ 주OECD한국대표부, COVID-19 대응을 위한 인공지능 활용(OECD 정책브리핑), 20.6.16

■ 과학자들이 코로나19 퇴치를 위해 필사적인 노력을 기울이고 있는 가운데 인공지능(AI) 기술의 역할이 부상

 ○ 바이오 R&D에서 응용이 확산되고 있는 AI는 감염병을 치료하고, 감염원전파를 차단하는 데에 핵심적 지원을 할 것으로 기대
  - 코로나19 관련하여 방대하고, 실행 가능한 정보를 생성하는 데에 있어 AI가 없으면 불가능하다는 점에서 AI의 위력을 과시
   ※ (AI의 장점) 머신러닝(machine learning)을 활용하여 대량의 데이터를 분석할 수 있기 때문에, 신약 타겟, 후보물질 선별, 치료효과 예측 등 새로운 통찰력을 제공

 ○ 유망한 AI 적용 분야 중 하나로 감염에 중요한 단백질의 분자구조를 탐색하여 코로나19 치료에 효과적인 기존 약물을 발굴하는 것
  - Stanford Institute of Human-Centered AI의 책임자인 Russ Altman 박사는 AI를 사용하여 바이러스 감염에 중요한 단백질의 3차구조 분석 가능성 제시
   ※ AI로 코로나19 바이러스가 인간세포 침투를 위해 사용하는 인간 단백질의 3D 구조를 예측한 다음, 기계학습을 통해 해당 구조에 맞는 기존 약물을 찾는 등 다양한 가설을 만들기 위해 모델링
  - 또 다른 방법으로 AI로 EMR(전자의료기록, Electronic Medical record)을 조사하면 코로나19의 약물을 용도 변경하는 데 도움이 될 수 있음을 제시
   ※ 그러나 EMR 활용에 있어 "환자가 사용한 약물, 기존 질병 또는 EMR의 다른 요소가 언제 악화되고, 언제 잘 진행되는지를 예측할 것인가?"라는 점도 고려해야 할 사항으로 첨언

■ AI 전문회사(BenevolentAI社)는 Eli Lilly의 류마티스 관절염 치료제인 Olumiant (baricitinib)를 유망 후보물질로 지목

 ○ 영국의 BenevolentAI는 코로나19 치료제로 테스트할 기존 약물을 찾기 위해 AI를 사용, Eli Lilly의 류마티스 관절염 치료제인 Olumiant(baricitinib)를 유망 후보물질로 지목

○ 지난 4월 미국 국립 알레르기 및 감염증 연구소(NIAID)에서 이 약물이 코로나19 환자의 폐를 감염시키는 것을 막고, 염증성 손상을 줄일 수 있는지 조사하기 위해 임상시험을 시작했다고 발표했으며,

 ○ BenevolentAI 자체적으로도 코로나19 사망자를 줄이거나, 중증환자의 증상을 완화시킬 수 있는 임상시험을 진행할 예정이라고 밝힘

   ※ (baricitinib 특징) 코로나 19의 사이토카인 폭풍(cytoline storm)이라는 치명적인 면역반응을 억제하는 데 도움이 되고, 또한 바이러스에 감염된 세포에서 코로나19 바이러스의 재생산 능력을 억제할 것으로 기대

 ○ 이외 여러 회사에서 AI를 접목하여 코로나19 극복을 위한 다양한 방법을 시도

  - (독일, Innoplexus) 3,100만개 이상의 생물의학 용어와 개념에 이르는 지식 그래프로 구성된 AI 플랫폼 활용

   ※ 코로나19에 대해 잠재적으로 효과가 있을 것으로 널리 알려진 항말라리아 약물인 하이드록시클로로퀸(또는 클로로퀸)과 렘시데비르 또는 류마티스성 질환 약물인 액테마라(토클리주맙)의 조합을 확인

  - (인도, Qure.ai) “AI Powered Pandemic Response”라는 tool을 통하여 흉부 X-ray 결과에 대해 질병의 징후를 모니터링하고, 코로나19 핫스팟을 연결하여 공중보건 대응 등에도 도움을 줄 것으로 기대