암세포 유전정보 다른 개인별 최적의 약물 선택 실현
포스텍 연구팀이 인공지능(AI)의 항암제 치료효과 예측 정확도를 높이는 학습법을 개발했다.
이에 따라 환자마다 최적의 항암제를 AI가 골라주는 개인 맞춤형 정밀의료의 실현이 앞당겨질 것으로 보인다.
포스텍은 김상욱 교수 연구팀이 암환자의 세포로 만든 인공 미니장기를 이용해 환자의 항암제 치료효과를 예측하는 AI 기계학습(머신러닝) 기술을 개발했다고 1일 밝혔다.
통상 같은 암을 앓는 환자들에게 같은 약물을 주입해도 치료효과는 각각 다르다.
환자마다 유전정보가 다르며, 암세포는 각각 환자의 고유 유전정보를 갖고 있기 때문에 같은 약물이라도 암세포의 유전정보에 따라 치료 효과에 차이가 난다.
이 때문에 암세포의 유전정보를 분석해 여러 항암제 중 환자와 잘 맞는 항암제를 예측하는 AI에 대한 연구가 진행되고 있다.
하지만 환자나 동물을 대상으로 데이터(항암제별 치료효과)를 얻는 방식으로는 AI의 예측 정확도를 높이는 데 한계가 있다.
환자와 동물 등의 개체들은 AI 학습에 불필요한 요소들까지 몸속에 갖고 있기 때문이다.
이 같은 제한 요소를 극복하고자 연구팀은 암환자의 세포로 만든 인공 미니장기를 만들어 문제를 해결했다.
방해요인 없이 AI에게 필요한 데이터에만 제공해 대장암 치료제 ‘5-플루오로 우라실’과 방광암 치료제 ‘시스플라틴’의 치료효과를 AI로 예측했더니 실제 환자 대상 임상실험과 비슷한 결과를 얻었다.
김 교수는 “인공 미니장기와 기계학습을 접목한 사례는 이번이 처음”이라며 “환자 맞춤형 의료기술 개발에 적용돼 많은 암환자의 치료 약물 선택에 활용되기를 기대한다”고 전했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 중견연구자 지원사업으로 수행됐다.
연구성과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니세이션즈’ 최신호에 게재됐다.
김웅희 기자 woong@idaegu.com