신약을 개발할 때 해당 약물이 환자에게 '심장 독성'을 일으키는지 여부를 예측할 수 있는 인공지능(AI) 모델이 개발됐다.

광주과학기술원(지스트, 총장 김기선) 전기전자컴퓨터공학부 남호정 교수 연구팀은 4일 심장박동을 조정하는 유전자 hERG 채널의 활동을 방해하는 약물을 개발 단계에서 파악할 수 있는 인공지능 예측 기술을 개발했다고 밝혔다.

심장 독성은 항암제 등 약물을 몸에 투여했을 때 심장의 활동 조절을 방해해 정상적인 심장박동 체계를 무너뜨려 치명적인 부작용이 유발될 가능성이 있거나 유발되는 경우를 말한다. 또 hERG(human ether-a-go-go-related gene)는 심장에서 칼륨(K+)이온의 흐름을 조절해 심장박동을 조정하는 유전자다.

연구팀은 기존 hERG 저해제 예측 연구들에서 사용되지 않은 대용량 데이터를 인공지능을 통해 사전 학습시켜 다양한 화합물 구조에 익숙해질 뿐 아니라, hERG 저해와 밀접하게 관련된 사전지식을 제안하는 모델에 전이하여 기존 예측 모델들에 비해 유의미하게 향상된 예측 성능을 확인했다.

남호정 교수는 "이번 연구는 약물 개발 초기 단계에서 약물의 심장 독성 유발 가능성을 높은 정확도와 신뢰도로 예측함으로써 신약 개발 단계의 효율성 및 약물 안정성 확보에 크게 기여할 수 있는 중요한 연구"라고 강조했다. 이번 연구는 생물정보학 분야의 세계적 권위의 학술지 (Briefings in Bioinformatics)에 6월 17일 온라인 게재됐다.