바이오인

NAM을 통해 새로운 인간생물학모델을 개발하는 2025년 NIH 신규 프로그램, Complement-ARIE

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 24-65

• ◆미국 NIH는 기존 동물모델의 한계를 극복할 새로운 접근법인 NAM (New Approach Methods)에 관한 연구사업을 Common Fund 프로그램으로 신규 추진할 예정

• ○신규 프로그램의 명칭은 Complement-ARIE(Complement Animal Research In Experimentation)로, 기초·중개·임상 과학 연구를 혁신할 NAM의 개발, 표준화, 검증 및 사용 촉진을 위해 구성
  - 미국 NIH Common Fund는 NAM 개발을 위해 Complement-ARIE 워킹그룹과 NIH 자문위를 소집(2023.6월)
  - Complement-ARIE 워킹그룹은 NAM 개발·사용·데이터 인프라 등에 대한 심층적 조망, 공청회, 워크숍, 챌린지 대회를 개최(2023.6~10월)
  - 이를 통해 NAM 개발의 개념·목표·범위, 기회·한계·과제, 다양한 아이디어와 의견 등을 반영한 프로그램을 기획하고 이를 위원회가 승인(2024.1.25.)
  

• ○여기에는 NAM의 개념과 4대 목표, 개발 범주(Scope)를 제시
  - (NAM의 개념) 인간의 건강과 질병 메커니즘에 대한 이해를 향상시킬 수 있는 표준화된 인간생물학모델(Human Biology Model)

4대 목표

① 특정 질병 또는 생물학적 메커니즘에 대한 통찰력을 제공하는 NAM을 개발

② 다양한 인구집단의 건강과 질병을 정확하게 모델링하여 인간 건강과 질병 메커니즘에 대한 이해를 향상시키고,

③ 개발된 NAM에 대한 표준화, 검증을 통해 활용을 촉진

④ 기존 동물모델을 보완 또는 대체하여 기초·중개·임상 연구방식을 혁신하고 바이오의학 연구의 효율성을 제고

개발 범주

① 인체 생물학적 데이터 저장소(Data Ecosystem)

※ FAIR(검색·접근·상호운용·재사용) 가능하고 AI를 지원하는 데이터를 생성

② AI를 기반으로 신속·대량·포괄적 접근이 가능한 인비트로(in vitro) NAM

※ 다양한 인구집단, 기관 및 질병을 모방한 시험관 내(In vitro) 모델로 세포주, 오가노이드 등이 해당

③ AI를 기반으로 신속·대량·포괄적 접근이 가능한 인실리코(in silico) NAM

※ 건강하거나 질병에 걸린 개인을 시뮬레이션하는 머신러닝, 디지털트윈 등 다중 스케일 모델

④ AI를 기반으로 신속·대량·포괄적 접근이 가능한 인케미코(in chemico) NAM

※ 바이오컴퓨터, 고용량·고속 처리 수용체-리간드 스크린 등 동적 변화를 포착하는 cell-free 모델

 < NAM 모델 개발 범위(Scope) >

• ●(왼쪽) 인체 데이터와 AI를 기반으로 in vitro, in silico, in chemico cell-free NAM 모델을 구축

• ●(오른쪽) 인간 다양성을 모방한 복합적 in vitro 모델, 건강하거나 질병에 걸린 개인을 시뮬레이션하는 다중 in silico 모델, 동적 변화를 포착하는 in chemico 모델과 이 모든 NAM 모델 구축에 활용되는 FAIR 데이터 셋과 AI 엔진

...................(계속)

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