과학자들이 항생제 내성 박테리아 '슈퍼버그' 퇴치를 위해 AI에 주목하다

슈퍼버그(항생제 내성 박테리아)는 점차 글로벌 보건에 위협이 되고 있습니다. 이러한 드문 박테리아는 세계보건기구가 COVID-19를 능가할 잠재력이 있다고 언급할 정도로 우려될 정도입니다. 

수년 동안 많은 과학자들이 슈퍼버그를 근절하기 위한 다양한 전략을 모색해 왔지만, 유망한 해결책 중 하나는 인공지능 기술의 적용입니다. 그러나 AI가 슈퍼버그 퇴치에 미치는 영향에 대해 깊이 들어가기 전에, 이러한 박테리아가 어떻게 발생하고 번식하는지 이해하는 것이 중요합니다.

슈퍼버그의 부상

슈퍼버그는 박테리아의 진화 결과로, 주로 의학, 농업 및 가축 사육에서의 항생제 오용으로 가속화됩니다. 

오용으로 인해 일부 박테리아는 공격(항생제)을 견디고 적응하여 항생제 내성 메커니즘을 개발하게 되며, 이는 이전에 효과적이었던 치료를 무용지물로 만듭니다. 

항생제 내성뿐만 아니라 슈퍼버그는 서로 달라붙어 '바이오필름'이라는 보호벽을 형성합니다. 이러한 벽은 '슬라임 성'이라고도 불리며, 단일 박테리아보다 공격에 대한 방어력이 1,000배 더 강하게 만듭니다.

7월, Pew Trusts는 항생제 내성 감염으로 인해 2019년 약 127만 명이 사망했다고 보고했습니다. 미국에서만 매년 280만 건의 사례가 기록되며, 35,000명 이상의 사망 사례가 발생하고 있습니다.

슈퍼버그의 확산은 명백히 치명적입니다. 따라서 연구원들과 글로벌 보건 장관들은 이러한 성장하는 위협을 근절하기 위해 AI와 같은 측정 및 기술을 모색해 왔습니다. 

과학자들이 슈퍼버그 퇴치를 위해 AI를 활용하다

방대한 수의 데이터베이스를 분석할 수 있는 인공지능의 능력은 슈퍼버그를 퇴치하기 위한 새로운 치료 옵션의 연구 및 개발에 도움이 됩니다. AI 알고리즘을 사용하여 과학자들은 분자 정보의 방대한 데이터베이스를 빠르게 검토하여 항균 특성을 가진 화합물을 식별할 수 있습니다. 

AI 기술은 약물과 박테리아(바이오필름 포함) 간의 반응을 시뮬레이션하는 데에도 활용될 수 있어, 신약 발견 과정에 소요되는 시간을 단축시킵니다. 

AI 알고리즘 사용 외에도 과학자들은 항균 펩타이드 및 항체, 냉플라즈마 의학, 박테리오파지(체내 슈퍼버그를 표적으로 하는 박테리아 사멸 바이러스 사용) 등 여러 다른 전략도 모색하고 있습니다. 

슈퍼버그와의 싸움 외에도 AI는 어린이를 포함한 의료 시스템 개선에도 다양한 방식으로 활용되고 있습니다. 8월 초 Cryptopolitan은 AI 알고리즘이 어린이의 의료 영상과 데이터를 분석하여 어린이의 미래 발달에 대한 평가와 예측을 제공한다고 보도했습니다.

예를 들어, 구강 건강 평가에서 AI는 어린이의 상태를 평가하고 미래 성장을 예측하여 의사가 맞춤형 치료 계획을 통해 조기 개입을 계획하는 데 도움을 줄 수 있습니다.