AI 설계 박테리오파지, 항생제 내성균 환자에 첫 투여…효과는 언제 확인될까

미국 바이오 스타트업 래디컬 뉴메릭스는 인공지능(AI)으로 설계한 박테리오파지를 중증 세균 감염 환자에게 투여했다고 밝혔다. AI가 설계한, 자연에 없던 바이러스를 환자 치료에 사용한 첫 사례다.

회사는 미국 식품의약국(FDA)의 허가를 받아 치료를 진행했다고 설명했지만, 투여 뒤 효과가 나타났는지는 아직 확인되지 않았다.

박테리오파지는 세균을 감염시켜 죽이는 바이러스로, 이를 이용한 세균 감염 치료는 100년 넘게 연구돼 왔다. 항생제 내성균이 늘면서 대안이나 보완책으로 다시 주목받지만, 파지마다 감염시킬 수 있는 세균의 종류가 제한적이다. 환자에게 맞는 파지를 찾으려면 여러 파지를 확보해 감염균을 죽이는지 하나씩 검사해야 한다.

래디컬 뉴메릭스는 이 과정을 줄이기 위해 감염균에 맞는 파지를 AI로 설계하는 방법을 개발했다.

기술의 바탕에는 유전체 설계 AI 모델 이보(Evo) 1·2와 회사가 2026년 6월 공개한 AI 모델 옴니가 있다. 이보 1·2는 미국 비영리 연구기관 아크 인스티튜트가 개발했다.

아크 인스티튜트는 2026년 8월 스탠퍼드대와 함께 이 모델로 새로운 박테리오파지 유전체를 설계·구현한 연구 결과를 국제학술지 사이언스에 공개했다. 연구진은 약 70만 개의 바이러스 유전체를 설계하고, 그중 285개를 DNA로 합성해 대장균에 넣었다. 실제 바이러스를 만든 유전체는 16개였다.

래디컬 뉴메릭스는 이보 2 개발에 참여한 연구자 3명이 설립한 회사다.

회사가 공개한 옴니는 DNA 서열뿐 아니라 단백질 구조와 유전자 발현 조절에 관여하는 분자 정보도 학습한다. 연구진은 옴니로 대장균을 감염시키는 박테리오파지 T7을 변형했다. T7은 다리처럼 생긴 돌기 6개로 세균 표면에 붙은 뒤 DNA를 주입한다.

이번 환자는 알려진 모든 항생제와 박테리오파지에 저항성을 보이는 대장균에 감염돼 있었다. 연구진은 감염균 정보를 바탕으로 표면에 달라붙도록 설계한 파지의 DNA를 합성했고, 실험실에서 해당 파지가 목표 세균을 감염시켜 죽이는 것을 확인했다. 안전성 검사를 거친 파지는 FDA 허가를 받아 환자에게 투여됐다.

치료 효과와 안전성은 추가 검증이 필요하다. 환자 상태와 의료진 등 구체적인 임상 정보는 공개되지 않았고, 회사의 기술 보고서는 동료평가를 거치거나 학술지에 게재되지 않았다.

스웨덴 웁살라대의 브랜던 베리힐 연구원은 실험실 결과만으로 실제 감염 억제 효과를 알 수 없으며, 파지 치료가 작동하는 원리도 아직 충분히 밝혀지지 않았다고 지적했다. 하버드대의 마이클 베임 부교수도 효과가 확인된다면 놀라운 성과라면서, 치료가 끝나고 파지의 특성을 검증할 때까지 판단을 유보하겠다고 밝혔다.

파지 치료에는 수일에서 수주가 걸릴 수 있고, 감염 재발 여부를 살피려면 수개월간 환자를 관찰해야 한다.