스탠포드대학교 연구진이 인공지능(AI)으로 설계한 세계 최초의 바이러스를 개발했다. 이 바이러스는 항생제 내성 대장균(E. coli)을 감염시키고 죽일 수 있는 능력을 보유하고 있다. 네이터가 19일(현지 시각) 보도한 내용에 따르면, 스탠포드대학교의 계산생물학자 브라이언 히(Brian Hie)와 사무엘 킹(Samuel King)을 비롯한 연구진은 DNA, RNA, 단백질 염기서열을 분석하고 생성하는 AI 모델인 에보(Evo) 1과 에보 2를 활용해 이번 성과를 달성했다. 연구 결과는 9월 17일 프리프린트 서버 바이오아카이브(bioRxiv)에 게재됐다.

연구진은 11개 유전자에 5,386개의 뉴클레오타이드를 포함하는 단순한 DNA 바이러스인 ΦX174를 템플릿으로 선택했다. 200만 개 이상의 파지 게놈으로 훈련된 에보 모델에 지도 학습(supervised learning) 방법을 추가로 적용해 항생제 내성 대장균을 특정 공격할 수 있는 바이러스 게놈을 설계했다.

수천 개의 AI 생성 염기서열을 평가한 결과, 302개의 실행 가능한 박테리오파지를 확보했다. 이 중 16개가 대장균에 대한 감염 능력을 보였으며, 특히 야생형 ΦX174가 죽일 수 없었던 3가지 대장균 균주를 제거할 수 있었다.

히는 "AI 시스템이 일관성 있는 게놈 규모의 염기서열을 작성할 수 있게 된 것은 이번이 처음"이라며 "이 전략이 기존 파지 치료 전략을 보완하고, 언젠가는 병원체를 표적으로 하는 치료제를 강화할 수 있기를 바란다"고 말했다.

해당 기사의 원문은 네이처에서 확인 가능하다.

이미지 출처: 이디오그램 생성