양자 컴퓨팅·AI, '난공불락' 암 치료 새 지평 열다

인공지능(AI)과 양자 컴퓨팅 기술이 융합돼 암 치료의 새로운 혁명을 예고하고 있다. 그동안 난공불락으로 여겨졌던 KRAS 단백질을 표적으로 하는 획기적인 항암 치료제 개발에 성공하며, 암 정복의 꿈을 앞당길 수 있을 것이라는 기대감이 높아지고 있다고 터키의 온라인 웹사이트 피나클 가제트가 27일(현지시각) 보도했다.

최근 네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)에 게재된 연구 결과에 따르면, 인실리코 메디슨(Insilico Medicine)과 토론토 대학교(University of Toronto) 연구팀은 AI와 양자 컴퓨팅 기술을 결합해 KRAS 단백질을 효과적으로 표적하는 새로운 분자를 발견했다.

KRAS 단백질은 암세포의 성장과 증식에 관여하는 중요한 단백질로, KRAS 돌연변이는 폐암, 대장암, 췌장암 등 다양한 암 발생의 주요 원인으로 알려져 있다. 그러나 KRAS 단백질은 복잡한 구조와 작용 기전으로 인해 그동안 약물 개발의 주요 표적으로 삼기 어려웠다. 현재까지 KRAS 돌연변이를 표적으로 하는 FDA 승인 약물은 단 두 가지뿐이며, 효과도 제한적인 상황이다.


피나클 가제트에 따르면 인실리코 메디슨과 토론토 대학교 연구팀은 AI와 양자 컴퓨팅 기술을 이용하여 KRAS 단백질을 표적으로 하는 새로운 약물 후보 물질을 발굴하는 데 성공했다. 연구팀은 먼저 양자 컴퓨팅과 고전 컴퓨팅을 결합한 하이브리드 모델을 구축하고, 이를 이용해 110만 개 이상의 분자를 분석했다. 이 과정에서 인실리코 메디슨의 AI 기반 신약 개발 플랫폼인 '케미스트리42(Chemistry42)'를 활용해 잠재적 후보 물질을 선별하고, 실험실 테스트에 적합한 15개의 분자를 최종적으로 선정했다.
연구 결과, 이 중 두 가지 후보 물질이 KRAS 돌연변이를 효과적으로 표적할 수 있는 것으로 확인됐다. 이는 기존 신약 개발 방식에 비해 훨씬 빠른 속도로, 더욱 효과적인 항암 치료제 개발 가능성을 제시하는 쾌거이다.


연구팀은 이번 연구 결과가 양자 컴퓨팅 기술이 신약 개발 과정을 획기적으로 단축하고, 기존에는 치료가 불가능했던 영역까지 정복할 수 있는 가능성을 보여주는 것이라고 강조했다.

피나클 가제트 토론토 대학교의 앨런 아스푸루-구직 교수는 "양자 컴퓨팅과 AI 기술을 활용하면 신약 개발의 전임상 단계를 수년 단축할 수 있다"며 "이는 암과 같은 난치병 치료에 혁명적인 변화를 가져올 수 있다"고 말했다.

인실리코 메디슨의 최고경영자(CEO) 알렉스 자보론코프는 "KRAS 단백질을 표적으로 하는 신약 개발 성공은 다른 난치병 치료제 개발에도 적용될 수 있는 중요한 선례"라며 "양자 컴퓨팅과 AI 기술의 융합은 신약 개발 분야의 게임 체인저가 될 것"이라고 전망했다.


현재 인간 단백질의 약 85%는 '치료 불가능'으로 여겨지고 있다. 하지만 AI와 양자 컴퓨팅 기술의 발전은 이러한 치료 불가능 영역을 정복할 수 있는 새로운 희망을 제시한다.

이번 연구는 AI와 양자 컴퓨팅 기술이 신약 개발 분야에서 엄청난 잠재력을 가지고 있음을 보여주는 중요한 사례다. 앞으로 AI와 양자 컴퓨팅 기술은 암을 비롯한 다양한 난치병 치료제 개발에 활용되어 인류의 건강 증진에 크게 기여할 것으로 기대된다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com