AI 설계 바이러스 첫 투여, 항생제 내성균 치료 효과는 언제 확인되나

미국 바이오 스타트업 래디컬 뉴메릭스는 인공지능(AI)이 설계한 바이러스를 중증 세균 감염 환자에게 투여했다고 밝혔다. 20일(현지시간) 뉴욕타임스 보도에 따르면, 자연에 존재하지 않는 AI 설계 바이러스를 환자 치료에 사용한 첫 사례다. 다만 환자에게 효과가 나타났는지는 아직 확인되지 않았다.

투여한 것은 세균을 감염시켜 죽이는 박테리오파지다. 종류마다 공격할 수 있는 세균이 제한돼, 기존에는 환자의 감염균을 죽일 파지를 찾으려 여러 후보를 하나씩 검사해야 했다. 항생제 내성균이 늘면서 파지 치료가 대안으로 주목받는 가운데, 래디컬 뉴메릭스는 감염균에 맞는 파지를 직접 설계해 탐색 과정을 줄이려 했다.

회사는 이보2 개발에 참여한 연구자 3명이 설립했다. 지난 6월 공개한 AI 모델 ‘옴니’는 DNA 서열뿐 아니라 단백질 구조와 유전자 발현 조절에 관여하는 분자 정보도 학습한다. 연구진은 이 모델을 이용해 알려진 모든 항생제와 박테리오파지에 저항성을 보인 대장균에 감염된 환자의 감염균 정보를 바탕으로 파지를 설계했다.

설계 대상은 대장균을 감염시키는 박테리오파지 T7이다. T7은 다리처럼 생긴 돌기 6개로 세균 표면에 달라붙어 DNA를 주입한다. 옴니는 이 돌기 구조를 바꾸는 유전자를 설계했고, 일부 돌기는 자연에 존재하는 것과 상당히 달랐다.

연구진은 설계된 유전체를 바탕으로 DNA를 합성해 세균에 넣었고, 실험실에서 새 파지가 목표 대장균을 감염시켜 죽이는 것을 확인했다.

새 파지는 안전성 검사를 거쳐 의료진에게 전달됐고, 회사는 미국 식품의약국(FDA)의 허가를 받아 환자에게 투여했다고 밝혔다. 환자 상태와 의료진 등 구체적인 임상 정보는 공개하지 않았다. 치료에는 수일에서 수주가 걸릴 수 있으며, 감염 재발 여부를 확인하려면 수개월간 관찰해야 한다.

스웨덴 웁살라대의 브랜던 베리힐 연구원은 실험실 결과만으로 실제 감염 억제 효과를 알 수 없다고 지적했다. 관련 기술 보고서는 회사 홈페이지에만 공개됐으며 동료평가를 거치거나 학술지에 게재되지 않았다. 하버드대의 마이클 베임 부교수도 치료가 끝나고 파지 특성을 검증할 때까지 판단을 유보하겠다고 밝혔다.