AI가 과거의 약물을 재활용하여 생명을 구하는 방법

최근 뉴욕 타임스의 보고서는 37세의 조셉 코츠의 이야기를 전합니다. 의사들이 그에게 살아남을 수 있는 시간이 단 몇 달밖에 없다고 말한 후, 그의 미래는 암울해 보였습니다.

POEMS 증후군이라는 희귀 혈액 질환이 진단된 그는, 유일한 알려진 치료법인 줄기세포 이식을 받기에 너무 아팠습니다. “저는 포기했습니다,” 라고 코츠는 타임즈에 보도된 바에 따르면 말했습니다. “저는 그냥 끝이 불가피하다고 생각했습니다,” 그는 덧붙였습니다.

그러나 그의 여자친구인 타라 테오볼드는 패배를 인정하지 않았습니다. 그녀는 희귀 질환 전문의인 데이비드 파이젠바움 박사에게 도움을 청하였고, 그는 기존과는 다른 치료 계획을 제안하였습니다. 이는 타임스에서 보도한 바입니다.

이 생명을 구하는 치료법은 파이젠바움 박사가 개발한 것이 아니라 인공지능 모델이 생성한 것이었습니다. 몇 주 안에 코츠는 치료에 반응을 보이고 건강을 회복하였으며 성공적인 줄기세포 이식을 받았습니다. 오늘날 그는 완치됐다고 타임스에서 보도하고 있습니다.

이번 돌파구는 성장하는 추세의 일부입니다: 과학자들이 AI를 이용해 희귀병을 위한 기존의 약물을 재활용하는 것입니다. 약물 재활용이라고 알려진 이 방법은 기계 학습을 활용해 수천 가지의 승인된 약물 중에서 간과된 치료법을 찾아내는 것입니다.

“우리가 사용할 수 있는 의학의 보물이 많이 있습니다. 그러나 이를 체계적으로 살펴보는 방법이 없었습니다.”라고 Remedi4All의 과학 리더인 Donald C. Lo는 The Times에 보도된 바에 따르면 약물 재활용에 초점을 맞춘 그룹에서 이렇게 말했습니다.

희귀질환은 미국에서 200,000명 미만의 사람들에게 영향을 미치는 것으로 정의되며, 전 세계적으로 수천만 명에게 영향을 미칩니다. 그러나, NORD에 따르면 이러한 조건의 90% 이상이 승인된 치료법을 갖고 있지 않다고 합니다.

제약회사들은 종종 수익성이 제한적이기 때문에 희귀질환에 투자하는 것을 회피합니다. “일반적으로 소수의 환자들을 위한 새로운 약 개발에서 크게 돈을 벌 수 없다”고 National Center for Advancing Translational Sciences의 Christine Colvis가 The Times에 보도하였습니다.

AI는 이 상황을 바꿔가고 있습니다. 방대한 데이터셋을 분석함으로써, 머신러닝 모델들은 빠르게 잠재적인 약물-질병 매치를 찾아낼 수 있습니다. 예를 들어 펜실베니아 대학의 Fajgenbaum 박사 팀은 4,000개의 약물을 18,500개의 질병과 비교하여 각각의 잠재적 효능을 평가합니다. 이와 같은 노력들은 스탠포드부터 일본까지 전 세계적으로 진행되고 있습니다.

한 성공적인 사례로는 알라바마 주의 19세 환자가 만성 구토에 시달리는 경우를 들 수 있습니다. AI 모델이 이소프로필 알코올을 흡입하는 것을 제안했고, 그 결과 순간적인 안도감을 가져다주었다고 The Times가 보도했습니다.

“기본적으로, 우리는 ‘역사상 구토를 치료하기 위해 제안된 모든 치료법을 보여주세요’라는 질의를 실행했습니다.”라고 알라바마 대학교 버밍엄 정교수인 맷 마이트가 말했습니다. “그것이 바로 우리의 리스트 상단으로 뛰어올랐고, 즉시 효과가 있었습니다.” 그는 덧붙였습니다. 이는 The Times가 보도했습니다.

The Times에 따르면, Fajgenbaum 박사의 약물 재활용에 대한 탐구는 그가 의대에서 드문 면역 질환인 Castleman 질환으로 진단 받았을 때 시작되었습니다. 표준 치료에 반응하지 않은 후, 그는 장기 거부 반응을 방지하는 일반 약인 시롤리무스가 그의 생명을 구했다는 것을 발견했습니다.

이 경험은 그에게 Every Cure라는 인공지능을 활용해 약물 재활용을 가속화하는 비영리 단체를 설립하게 했습니다. 하지만 그 잠재력에도 불구하고 약물 재활용에는 여러 어려움이 따릅니다. 많은 재활용 약물들이 일반 약물이며, 제약회사들에게는 별다른 금융적인 이점을 제공하지 않는다고 The Times가 말하고 있습니다.

“오래되고 싼 약물에 새로운 용도를 찾아내기 위해 인공지능을 사용하면, 아무도 그로부터 돈을 벌지 못합니다.”라고 The Times가 보도한 바, Fajgenbaum 박사가 말했습니다. 그럼에도 불구하고, 그 영향력은 부인할 수 없습니다. Coates와 같은 환자들에게 인공지능은 전통적인 의학이 실패한 곳에서 희망을 제공합니다. “

“우리가 두려워하지 않아도 되는 AI의 한 예이며, 우리가 정말로 흥분할 수 있는 것입니다,”라고 Every Cure의 공동 창립자인 그랜트 미첼 박사가 The Times에 보도했습니다. “이것은 많은 사람들에게 도움이 될 것입니다,”라고 그는 덧붙였습니다.

코츠가 지난달에 건강하게 웃으며 파이겐바움 박사 옆에 서 있을 때, 그의 이야기는 의학 분야에서 AI의 변혁적인 힘을 증명하였습니다. “누군가가 처음으로 시도해야 했습니다,”라고 코츠의 종양학 전문의인 웨인 가오 박사가 The Times에 보도했습니다.