AI로 단백질 구조 미스터리 풀어…"신약 개발 극적으로 빨라질 것"

인공지능(AI) 프로그램 '알파고'를 개발한 영국 '딥마인드'가 지난달 30일(현지시간) AI를 통해 단백질 구조를 정확하게 분석하는 게 가능해졌다고 밝혔다.
파이낸셜타임스(FT), CNBC 등 외신에 따르면 구글의 모회사 알파벳이 2014년 인수한 딥마인드는 자사 AI 시스템 '알파폴드'를 통해 단백질 구조를 수일만에 원자 직격 크기 수준의 정확도로 파악할 수 있게 됐다고 발표했다.
과학자들은 지난 수십년간 끈 모양의 화학 복합물질인 단백질이 어떻게 겹쳐져 3차원의 모습을 가질 수 있는지, 그리고 단백질이 어떻게 행동하는지를 알아내려고 노력해 왔다. 단일 단백질의 모양을 파악하는 데만 수년이 걸렸다. 딥마인드는 '알파폴드'가 단백질 구조 분석 시간을 크게 단축시킬 수 있고, 더 많고 복잡한 단백질 구조를 분석할 수 있다고 설명했다.
딥마인드는 단백질 구조 분석을 통해 신약 개발 속도를 극적으로 빠르게 만들 수 있을 거라고 기대했다. FT는 단백질의 구조와 역할에 대한 이해가 코로나19를 비롯한 거의 모든 질병들에 대해 과학자들의 이해를 크게 높여 신약 개발 속도를 극적으로 빠르게 만들 수 있다고 분석했다.

딥마인드는 알파폴드를 CASP(Critical Assessment for Structure Prediction)라는 단체가 주관한 공모전에 참여시켰다. CASP는 단백질 분자의 3D 구조를 분석하는 방법을 연구하는 단체다.
CASP는 100여개의 AI 출품작들을 심사한 결과 딥마인드의 알파폴드 시스템이 단백질 구조 예측에서 다른 AI 시스템보다 더 뛰어난 성과를 보였다고 밝혔다. 100여개의 다른 AI들이 100점 만점에 평균 75점을 받은 반면, 알파폴드는 90점을 받았다.
CASP 회장인 존 몰트 교수는 "이 핵심 분자(단백질)의 아주 작은 재배열만으로도 우리의 건강에 재앙적인 영향이 미칠 수 있다"며 "따라서 질병을 이해하고 치료법을 찾는 가장 효과적인 방법 중 하나는 단백질들의 결합을 연구하는 것"이라고 설명했다. 이어 "딥마인드의 성과가 두드러졌다"며 "약물 개발과 새롭게 부상하고 있는 단백질 설계 분야에서 영향이 클 것"이라고 밝혔다.
딥마인드 창업자 겸 최고경영자(CEO)인 데미스 하사비스는 "이번 진전은 오래되고 거대한 과학적 도전의 최초 주요 돌파구"라며 "인류가 질병과 생명을 이해하는 능력에 상당한 영향을 미치게 될 것"이라고 말했다. 순다르 피차이 구글 CEO도 트위터를 통해 딥마인드의 성과를 축하했다.
[김제관 기자]