안녕하십니까, 오늘도 새로운 과학 소식을 전해드립니다.

버지니아 대학교 의과대학 연구팀이 질병 치료 개발을 가속화할 수 있는 새로운 컴퓨터 도구를 개발했습니다. 이 도구는 기존 인공지능(AI) 접근 방식을 넘어 환자 집단과 약물의 세포 내 작용 방식을 파악하는 데 중점을 두고 있습니다.

연구팀은 이 도구의 활용 가능성을 심부전 예방에 유망한 후보를 식별함으로써 보여주었습니다. 현재 미국과 전 세계적으로 주요 사망 원인 중 하나인 심부전을 예방할 수 있는 가능성을 제시한 연구는 “미국 과학 아카데미 회보”에 발표되었습니다.

LogiRx 도구의 혁신적인 접근

새로운 AI 도구인 LogiRx는 약물이 인체의 생물학적 과정에 어떤 영향을 미칠지를 예측하여, 과학자들이 약물의 본래 목적 외에 어떤 효과를 갖게 될지를 이해할 수 있도록 돕습니다. 예를 들어 연구진은 항우울제 에스시타로프람(상품명: Lexapro)이 심부전을 유발하는 심장 내 유해 변화를 막을 수 있음을 발견했습니다. 이는 미국에서 거의 절반에 달하는 심혈관계 사망을 초래하는 질환입니다.

“AI는 패턴 검출에서 이해 생성으로 나아가야 합니다”라고 제프리 J. 소서만(Jeffrey J. Saucerman) 박사는 말했습니다. “우리의 LogiRx 도구는 우리가 심장병에 재사용할 수 있는 약물뿐만 아니라 그것들이 심장에서 어떻게 작용하는지를 확인하는 데 도움을 줍니다.”

심부전 예방을 위한 노력

심부전은 매년 40만 이상의 미국인을 사망에 이르게 합니다. 그 주요 특징 중 하나는 심근 비대증으로, 이는 심근이 두꺼워지면서 혈액을 제대로 펌프하지 못하게 되는 상태를 말합니다.

소서만 박사와 그의 팀은 Ph.D. 학생 테일러 에거트센(Taylor Eggertsen)의 리더십 하에 LogiRx가 심근 비대증과 궁극적으로 심부전을 예방할 가능성이 있는 약물을 식별할 수 있는지를 확인하고자 했습니다. 그들은 이전에 유망하다고 식별된 62가지 약물을 평가하기 위해 이 도구를 사용했습니다. LogiRx는 이 중 7가지 약물이 유해 세포 비대증을 예방할 수 있는 “표적 이외의” 효과를 예측했으며, 이 중 2가지 약물에 대해서는 세포 실험에서 확인이 되었습니다.

연구자들은 로기알엑스의 예측을 실험실 테스트와 환자 데이터를 통해 검증했습니다. 이를 통해 에스시타로프람을 복용하는 환자가 심근 비대증에 걸릴 가능성이 유의미하게 낮다는 결과를 얻었습니다. “LogiRx는 이미 인간에게 안전하다고 입증된 기존 약물에 대한 새로운 용도를 찾아냅니다”라고 UVA 생의학 공학과(Taylor G. Eggertsen)의 에거트센은 전했습니다.

현재 연구에는 에거트센, 조슈아 G. 트래버스(Joshua G. Travers), 엘리자베스 J. 하디(Elizabeth J. Hardy), 매티어스 J. 울프(Matthew J. Wolf), 티모시 A. 맥킨지(Timothy A. McKinsey), 소서만이 팀으로 참여했습니다. 연구진은 이번 연구에 대한 금전적 이익은 없습니다.

자세한 연구 내용은 미국 과학 아카데미 회보에서 확인할 수 있습니다.

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