기계학습으로 강력한 항생물질이 처음 발견되었다는 연구결과가 나옴
참고문헌 : https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30102-1?utm_medium=homepage
미국 연구팀이 인공지능을 통해 약물 내성과 관련하여 가장 위험한 세균 중 일부를 죽이는 강력한 항생물질을 발견함. 이 약물은 제약화합물의 디지털 라이브러리(digital libraries)에 인공지능을 장착하여 발견된 최초의 항생물질임. 파괴할 수 있는 세균에는 세계보건기구(World Health Organization)가 새로운 항생제를 개발하기로 목표를 정한 세 가지 병원체 중 두 가지(Acinetobacter baumannii, Enterobacteriaceae)가 포함됨.
새로운 항생물질을 찾기 위해 연구팀은 먼저 세균을 죽이는 분자의 유형을 식별하기 위한 딥러닝 알고리즘을 훈련시킴. 알고리즘이 어떤 분자 특성이 좋은 항생제를 만드는지를 학습하자, 알고리즘을 6000여개 화합물의 라이브러리에서 작동하게 함. 알고리즘은 기존 항생물질과는 다르게 효과적인 화합물에 초점을 맞춤. 이는 그 약물이 버그가 아직 내성을 발달시키지 못한 새롭고 급진적인 방식으로 작용할 가능성을 증가시킴.
환자로부터 수집한 세균에 시험한 결과, halicin은 결핵을 일으키는 세균(Mycobacterium tuberculosis)과 감염병에 마지막 수단으로 고려하는 항생제 그룹인 carbapenems에 내성을 가진 장내세균과(Enterobacteriaceae) 변종을 죽인 것으로 나타남. 또한 생쥐의 C difficile과 다제내성 Acinetobacter baumannii 감염을 제거함.
연구팀은 더 많은 신약을 물색하기 위하여 15억개 화합물에 관한 대규모 디지털데이터베이스를 사용하고, 알고리즘이 이 중 1억7000만개에 작동하도록 설정함. 3일 후 그 프로그램은 23개의 잠재적인 항생물질 목록을 출력하였고 이중 2개는 특히 강한 것으로 나타남.