초기 알츠하이머 78% 정확도로 진단…오믹스-AI 접목 `바이오마커` 발굴

뇌연구원, 다중단백체 정보와 AI 활용
알츠하이머 조기 진단 및 실용화 기여

한국뇌연구원은 오믹스와 AI 기술을 접목해 초기 알츠하이머병을 78%의 높은 정확도로 진단할 수 있는 바이오마커를 발굴했다. 이슬아 박사후 연수연구원(왼쪽부터), 윤종혁 책임연구원, 이찬희 선임연구원 뇌연구원 제공

초기 알츠하이머병을 78%의 높은 정확도로 진단하는 바이오 마커가 개발됐다. 향후 알츠하이머병 조기 진단과 실용화에 기여할 전망이다.

한국뇌연구원은 윤종혁 박사 연구팀이 오믹스와 AI 기술을 융합해 초기 알츠하이머병을 진단하는 새로운 바이오마커를 발굴했다고 14일 밝혔다.

오믹스는 유전체, 단백체 등 생체분자의 구조와 기능을 통합적으로 규명하는 분야다. 알츠하이머병은 우리나라 치매 환자의 60% 이상이 앓고 있지만 치료 효과가 초기 단계에 국한돼 있어 조기 진단이 매우 중요하다.

연구팀은 독자적으로 구축한 타깃 발굴 데이터마이닝 플랫폼을 활용해 3개월과 6개월된 알츠하이머 모델 생쥐의 해마, 대뇌 피질, 혈장세포 밖 소포체의 단백체 정보를 분석했다. 그 결과, 알츠하이머병이 진행될수록 모델 생쥐의 해마와 대뇌 피질에서 포스파티딜이노시톨 3-키나제·단백질 키나제B 효소의 신호모듈을 포함한 특정 단백체 정보가 크게 변화하는 것을 관찰했다.

이어 연구팀은 다중 단백체 정보에서 잠재적 바이오마커 후보군을 발굴해 초기 알츠하이머병 진단 가능성을 확인했다. 잠재적 바이오마커후보군은 치매선별검사를 통해 60세 이상 정상, 초기, 만기 알츠하이머병 환자 125명을 대상으로 검증해 12개이 바이오마커가 효과가 있는 것을 확인했다.

이렇게 발굴한 다중 단백체 정보와 바이오마커를 머신러닝 기법 중 하나인 서포트벡터 머신(SVM) 분석기술을 통해 초기 알츠하이머병을 78%의 정확도로 진단할 수 있었다.

윤종혁 뇌연구원 박사는 "앞으로 오믹스 정보와 AI 기술을 활용해 뇌질환에 대한 새로운 진단과 치료기술 개발에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '에이징 셀' 최신호에 게재됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr