미국 연구진은 최근 인공지능(AI)을 활용하여 실험실에서 완벽하게 작동하고 복제가 가능한 새로운 바이러스를 설계하는 데 성공했다고 밝혔습니다. 이번 연구는 AI가 바이러스의 전체 게놈(유전체)을 성공적으로 설계한 첫 사례로, 이를 통해 특정 박테리아만 감염시키는 '박테리오파지' 바이러스 16종이 탄생했습니다.
이번 연구로 개발된 AI 모델인 'Evo1'과 'Evo2'는 스탠포드 대학교·아크 인스티튜트·엔비디아 등이 공동으로 개발한 유전체(DNA) 언어 모델입니다. 이 모델은 바이러스, 박테리아, 식물, 인간의 유전 정보 데이터를 학습하여 생명체의 유전자 배열 패턴을 예측하는데 활용됩니다.
연구진은 AI를 통해 도출된 최적의 설계안 302개 중 16개를 실험실에서 합성하고, 이 중 16개가 대장균을 효과적으로 사멸시키는 것을 확인했습니다. 스탠퍼드 대학교의 브라이언 히 조교수는 이러한 결과를 통해 AI를 활용하여 생성형 AI로 디자인된 완전한 게놈을 생성하는 새로운 단계에 도달했다고 설명했습니다.
이번 연구는 박테리아 내 내성균 문제를 해결하는 치료제 개발 등 항생제 대체 물질 연구에 기여할 것으로 기대됩니다. 하지만, 전문가들은 이러한 기술이 악용될 우려가 있음에 대해 경고하고 있습니다. 존스홉킨스 보건안보센터의 전문가들은 생성형 AI를 통한 바이러스 게놈 설계 기술이 악의적으로 이용될 경우 신종 질병을 만들어낼 수 있는 위험성을 지적하며, 구체적인 대책 마련이 필요하다고 강조했습니다.
연구진은 이러한 위험성을 인지하고, 인간 등 복잡한 유기체에 감염을 일으키는 바이러스 정보를 배제하고 인체에 무해한 파지 바이러스만을 대상으로 보안이 강화된 연구실에서 실험을 진행했다고 밝혔습니다. 또한, AI가 완전히 살아있는 세포 유전체를 설계하기 위해서는 추가적인 기술적 발전이 필요할 것으로 전문가들은 보고 있습니다.
이번 연구에서 설계된 파지의 유전자 코드는 약 5400개 염기쌍 규모로, 이는 가장 작은 단세포 생물체의 게놈인 약 50만 개나 인간 게놈의 약 30억 개 염기쌍과 비교하면 상당히 작은 규모입니다. 연구진은 복잡한 유기체에 대한 AI 설계에 대한 향후 연구 의지를 피력하며, 노력의 계속이 가능하다는 점을 강조했습니다.