질병 치료를 가속화하는 새로운 AI 도구

버지니아 대학교 의과대학 과학자들은 새로운 질병 치료법의 창출을 가속화하도록 설계된 LogiRx라는 고급 계산 도구를 개발했습니다. 기존의 인공 지능(AI) 접근 방식과 달리 LogiRx는 어떤 환자 집단이 특정 약물의 혜택을 볼 수 있는지 뿐만 아니라 이러한 약물이 인간 세포 내에서 어떻게 상호 작용하는지 식별함으로써 더 깊이 파고듭니다.

이 획기적인 발견은 이미 미국과 전 세계적으로 주요 사망 원인인 심부전 예방을 위한 유망한 약물 후보를 찾아내어 잠재력을 입증했습니다. LogiRx는 약물이 신체의 생물학적 과정에 어떤 영향을 미칠지 예측할 수 있으므로 연구자들이 약물의 주요 용도를 넘어 더 광범위한 영향을 이해하는 데 도움이 됩니다.

연구팀은 항우울제 에스시탈로프람(상업적으로는 렉사프로로 알려짐)이 심부전을 유발하는 심장의 해로운 변화를 예방할 수 있다는 것을 발견했습니다. 

UVA의 Jeffrey J. Saucerman은 보도자료에서 "AI는 패턴을 감지하는 것에서 이해를 생성하는 것으로 전환해야 합니다."라고 말했습니다. "저희 LogiRx 도구는 심장병에 어떤 약물을 재활용할 수 있는지 식별하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 약물이 심장에서 어떻게 작용하는지도 파악하는 데 도움이 됩니다."

심부전은 매년 400,000만 명 이상의 미국인을 사망에 이르게 하며, 심장 비대란 심장 근육을 두껍게 만들고 혈액을 효과적으로 펌핑하는 능력을 손상시키는 세포의 과도한 증식을 특징으로 합니다.

UVA의 생물의학 공학과 박사과정 학생인 Taylor Eggertsen이 이끄는 Saucerman의 팀은 의학부와 공학부의 협업으로, LogiRx를 적용하여 이전에 확인된 62가지 약물의 심장 비대증에 대한 잠재력을 평가했습니다. 이 도구는 이러한 약물 중 XNUMX가지에 대한 유익한 '오프타겟' 효과를 성공적으로 예측했으며, 세포 검사를 통해 XNUMX가지에 대한 추가 확인을 받았습니다.

LogiRx의 예측 효능은 실험실 테스트와 환자 데이터 분석을 통해 더욱 검증되었습니다. 놀랍게도, 에스시탈로프람을 복용한 환자는 심장 비대가 발생할 가능성이 상당히 낮았습니다.

Eggertsen은 "LogiRx는 이미 인간에게 안전한 것으로 입증된 기존 약물에 대한 예상치 못한 새로운 용도를 식별합니다."라고 덧붙였습니다. "이 도구는 연구자들이 약물로부터 이익을 얻거나 원치 않는 부작용을 피할 수 있는 새로운 환자 집단을 탐색하는 데 도움이 될 수 있습니다."

에스시탈로프람을 심장 건강에 처방하기 전에 추가적인 실험실 연구와 임상 시험이 필요하지만, 소서맨은 LogiRx가 다양한 심각한 질환에 대한 의료 치료를 발전시킬 수 있는 잠재력이 있다고 낙관하고 있습니다.

"AI는 약물 개발의 많은 측면을 가속화하고 있지만, 이러한 약물이 신체에서 어떻게 작용하는지에 대한 필요한 이해를 제공하는 데 있어서는 덜 진전되었습니다." Saucerman이 덧붙였습니다. "LogiRx는 세포가 어떻게 작용하는지에 대한 기존 지식과 AI를 결합하여 오래된 약물에 대한 새로운 용도를 찾는 데 있어 한 걸음 더 나아간 것입니다."

팀의 연구 결과는 다음과 같습니다. 출판 미국국립과학원회보(PNAS)에서.

출처: UVA 건강