뱀에 물림 위기: AI가 백년 전통의 해독제 접근방식을 변화시킬 수 있을까?

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뱀에 물림 위기: AI가 백년 전통의 해독제 접근방식을 변화시킬 수 있을까?

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연구자들이 AI를 사용하여 뱀 독소를 중화시키는 단백질을 디자인하는 데 성공했습니다. 이는 더 효과적이고 접근하기 쉬운 뱀 물림 치료법으로의 가능성을 열어줄 수 있습니다.

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  • AI가 설계한 단백질이 뱀 독소를 중화시키며, 이는 항독소 치료를 혁신적으로 변화시킬 가능성이 있습니다.
  • 뱀에 물리면 매년 10만 명이 사망하며, 이는 주로 의료 접근이 제한된 지역에서 발생합니다.
  • 새로운 항독소는 더 저렴하고 안정적이며, 농촌 지역과 미제공 지역에게 효과적일 수 있습니다.

Nature에서 발표된 연구는 AI가 어떻게 새롭고 더욱 접근하기 쉬운 뱀에 물린 치료법을 제시할 수 있는지를 강조하고 있습니다. 이는 매년 수천명의 생명을 구할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.

Nature는 뱀에게 물려 매년 약 10만명이 사망하고, 특히 자원이 부족한 지역에서는 많은 사람들이 영구적인 장애를 겪는다고 보고하였습니다. 세계보건기구는 뱀에게 물림을 “많은 열대 및 아열대 국가에서 간과된 공공건강 문제”로 정의하고 있습니다.

현재의 치료법은 주로 말이나 양 같은 동물에게 면역을 부여한 후 그들의 혈청에서 추출한 항체에서 유래되었으며, 이는 1세기 이상 동안 크게 변하지 않았습니다. 이들 항독소는 종종 냉장 보관이 필요하고, 훈련받은 의료 전문가가 투여해야 하므로, Nature가 지적한 바와 같이 시골이나 미제공 지역에서는 이용이 제한됩니다.

이 새로운 방법론은 워싱턴 대학의 데이비드 베이커 팀이 개발한 AI 도구인 RFdiffusion을 활용합니다. DALL-E와 같은 이미지 생성 AI 프로그램에서 영감을 받은 RFdiffusion은 특정 독소에 밀착하여 결합할 수 있는 단백질을 설계할 수 있습니다.

생화학자 수사나 바스케스 토레스와 협력하여, 이 팀은 마비, 조직 손상, 사망을 유발하는 알레파이드 뱀 독소의 세 가지 유형을 대상으로 하였습니다.

연구자들은 RFdiffusion을 사용하여 이 독성 물질에 강력하게 결합하는 “미니 바인더”를 만들었습니다. 실험에서는 이러한 미니 바인더가 실험실에서 배양된 세포에서 독소의 효과를 중화할 수 있음을 보였습니다.

실제 동물 실험에서 팀은 그들의 효과를 입증했습니다: 미니 바인더를 미리 주입하거나 노출 직후에 주입하면 치명적인 양의 독소를 주입한 쥐도 생존하였습니다. “이것은 아마도 내 커리어에서 지금까지 가장 멋진 실험 결과다”라고 Vázquez Torres가 말했습니다.

AI가 설계한 단백질은 기존의 해독제보다 많은 장점을 자랑합니다. 이들은 매우 안정적이며 냉장의 필요성을 없앨 수 있어, 외딴 지역에서 이상적으로 사용될 수 있습니다. 또한, 산업용 박테리아를 사용하여 저렴한 비용으로 대량 생산할 수 있습니다.

그러나, 이들 단백질은 뱀 독의 복잡한 구성 요소 중 일부만을 처리하므로, 미래의 해독제는 지역 특성의 뱀 종에 맞춰 맞춤형 미니 바인더를 여러개 조합해야 할 수도 있습니다.

유망한 결과에도 불구하고, 자금 조달과 임상 개발에는 여전히 도전적인 요소가 존재합니다. 베이커의 단백질 설계 사업은 과 같은 질병에 대해 상당한 투자를 확보했지만, 뱀에 물린 등의 소외된 질병에 대한 자원은 부족합니다.

“감염병이나 뱀에 물림과 같은 개발도상국의 질병과 관련된 모든 것을 전진시키는 길은 그저 더 어렵습니다.” Nature는 베이커가 이렇게 말하고 있다고 보도했습니다. 그럼에도 불구하고, 이 혁신적인 연구는 AI를 활용하여 전세계 건강 문제에 대응하는 데 있어 전환점을 시사합니다.

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