워털루 협동조합 학생들, 뇌성마비 연구에 AI 통합

워털루 대학교의 두 대학원생인 무르토 힐랄리(Murto Hilali)와 크리티카 그로버(Kritika Grover)는 인문학과 유전학 학부에서 재학 중이며, 시크키즈 리서치(SickKids Research)에서 연구를 수행했습니다. 그들은 AI 도구를 활용하여 뇌성마비와 관련된 유전적 특성을 연구했으며, 그들의 귀중한 기여 덕분에 그들은 네이처 젠에틱스(Nature Genetics)가 출판할 예정인 “현대적 도구 이전의 유전적 교배 기술”이라는 제목의 논문의 저자로 등재될 예정입니다.

AI와 알파폴드를 활용한 선구적인 뇌성마비 연구

알파폴드(AlphaFold) AI 알고리즘은 뇌성마비와 관련된 유전자 돌연변이가 있는 단백질을 다루고, 분자 수준에서 이러한 단백질이 질병과 어떻게 관련되는지 이해하는 데 사용되었습니다. 이러한 프로젝트는 신경계 질환과 관련된 질병의 복잡성으로 인해 이전에 정의할 수 없었던 유전성 질환의 원인을 규명하는 데 디지털 응용 프로그램이 기반을 제공할 수 있음을 보여줍니다.

2019년 가을부터 생명공학과 경제학을 전공해 온 히드야 힐랄리(Hriday Hilali)는 발표를 시작하며 알파폴드가 이 질환의 유전자 구조 표현과 해당 유전자 구조 및 뇌성마비 특성 간의 연관성을 어떻게 사용하는지 설명했습니다. 그의 지도 교수는 중요한 결함에 대한 주의 깊음을 인정받을 것이며, 그는 또한 이를 표면으로 끌어올리려고 노력해 왔습니다.

그 작업을 마친 후, 컴퓨팅 학위를 병행한 생화학 학생인 시왈리 그로버(Shiwali Grover)가 자리를 이어받았습니다. 또한, 그 증거 이후, 질량 분석기가 사용되어 알파폴드가 특정 질병의 유전적 형태와 연결하기 전에 무시했던 유전자의 염기 쌍을 조사했습니다.

 또한, 추가적인 1년은 연구에 더 많은 여유를 제공했습니다. 우리는 훨씬 더 많은 것을 테스트할 수 있었고, 결과적으로 불균형 없이 데이터의 속도와 양을 증가시킬 수 있는 AI 기술을 갖춘 개념 증명(Proof of Concept)을 만들었습니다.

미래 의료에 대한 함의

시크키즈의 유전 연구에서 사용되는 AI는 향후 의료 분야의 약물 개발 프로세스가 어떻게 운영되어야 하는지에 대한 가장 혁신적인 사례가 될 가능성이 높습니다. AI 기반 분석(히탈리 및 그로버 연구)은 물리적 실험을 시뮬레이션으로 대체하여 간단한 실험실 설정을 가능하게 합니다. 이러한 접근 방식은 연구 기업의 시간을 단축할 뿐만 아니라 과학적으로 평가 가능한 영역과 치료제 개발의 범위를 확장할 수 있습니다.

그들이 번성하는 협동조합(Co-op) 경험을 가졌다는 사실은 나중에 스티븐 스캐처(Stephen Scherer) 박사(리더)의 모범적인 지도 하에서 작업하고 연구 개발을 위한 도구로 환경을 사용한 환경에서 보여졌습니다. 학자들은 행동 촉구 호출의 목표 중 하나가 교실 학습을 실제 생활에 적용하고 문화적 발견을 허용하는 것이라고 말합니다. 또한, 그들은 관측 지식이 생성되어야 하는 차원을 강조합니다.

워털루 이전과 마찬가지로, 대학이 시간이 지남에 따라 축적한 핵심 개념 중 하나는 협동조합 교육이 학생들에게 과학 및 기술 분야에서 실무 경험과 네트워킹 다리를 제공하는 명시된 경로라는 것입니다.

이 경우, 워털루 학생들과 시크키즈 리서치 연구소 간의 협력은 뇌성마비의 수수께끼를 해결하는 데 필요한 두 가지 핵심 요소 중 하나입니다.