LG, 신약 개발 위한 ‘차세대 단백질 구조 예측 AI’ 만든다

LG AI연구원이 예측 AI 기술로 바이오 분야 난제 해결에 도전합니다. 지난 5일 서울 강서구 마곡 LG사이언스파크에서 백민경 서울대학교 생명과학부 교수와 ‘차세대 단백질 예측 AI’ 개발을 위한 공동연구 계약을 체결했습니다.

단백질은 인체의 모든 활동에 관여하는 대표적인 생체 분자 물질로, 단백질 연구는 항상 높은 주목을 받아왔습니다. 그 중에서도 단백질 구조 예측 기술은 일명 ‘디지털 세포 지도’, 다시 말해 질병의 원인을 알아내고 신약과 치료제를 개발하는 전 과정에 활용할 수 있는 연구 성과를 내는 데 필수적이라는 점에서 전세계적 관심을 받고 있습니다.

글로벌 빅테크 역시 단백질 예측 AI 기술을 고도화하고 있는 상황이지만 아직까지는 단일 단백질 구조를 예측하고 설계하는 수준으로, 사람의 몸속에서 환경과 화학적 변화에 따라 다양한 상태로 존재하는(Multistate) 단백질 구조를 예측하는 기술은 아직까지 난제로 남아있습니다. 

LG AI연구원은 백민경 교수 연구팀과 협력을 통해 연내 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 단백질 다중 상태(Multistate) 구조 예측 AI를 개발한다는 계획입니다. 이를 통해 신약 개발은 물론 생명 현상의 비밀을 풀 수 있는 연결고리를 발견할 것으로 기대하고 있습니다.

백민경 교수는 단백질 구조 예측 분야에서 세계적으로 주목받고 있는 연구자로, AI를 활용한 연구로 지난해 노벨 화학상을 받은 데이비드 베이커(David Baker) 美 워싱턴대학교 교수와 함께 ‘로제타폴드(RoseTTAFold)’를 개발한 바 있습니다.

이날 백민경 교수는 “단백질 구조 예측에서 인공지능은 중요한 도구이지만, 원리를 완전히 이해하지 못하는 한계가 있었다”면서, “LG AI연구원과의 공동 연구를 통해 검증과 실험으로 이어지는 단백질 구조 예측의 새로운 단계에 도전하려고 한다”라고 전했습니다.

함께한 이순영 LG AI연구원 바이오지능랩(Bio Intelligence Lab)장은 “알츠하이머와 같은 난치병의 비밀은 바로 단백질 구조에 숨어 있고, 복잡한 단백질 구조를 알아내는 것은 매우 어려운 일이며 새로운 도전”이라며, “단백질 다중 상태 구조 예측 AI를 개발함으로써 마치 자물쇠를 푸는 것처럼 질병의 메커니즘을 이해하고 새로운 치료제를 개발하는 데 있어 획기적인 진전을 이룰 수 있을 것으로 기대하고 있다”라고 강조했습니다.

끊임없는 도전으로 AI와 바이오의 시너지 노린다

LG AI연구원이 바이오 분야 난제 해결에 나선 것은 이번이 처음은 아닙니다. 지난해 초부터 세계적인 유전체 비영리 연구기관인 미국 잭슨랩(The Jackson Laboratory, JAX)과 알츠하이머와 암의 진단과 치료에 활용할 수 있는 예측 AI 기술 공동 연구를 진행 중입니다. LG AI연구원은 이번 백민경 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 잭슨랩과 진행 중인 알츠하이머 인자 발굴 및 신약 개발 진행 속도를 더욱 높일 것으로 기대하고 있습니다.