포항공대 교수-노벨화학상 수상자, 바이러스 모방 기술 개발

유전자 치료기술 전환점 제시…국제 학술지 '네이처' 게재

연구 관련 이미지 [포항공대 제공. 재판매 및 DB 금지]

(포항=연합뉴스) 손대성 기자 = 국내외 연구진이 인공지능(AI)을 활용해 바이러스의 복잡하고 정교한 구조를 모방한 새 치료 플랫폼을 개발했다.

포항공대(POSTECH)는 화학공학과 이상민 교수가 올해 노벨화학상 수상자인 미국 워싱턴대 데이비드 베이커 교수와 공동으로 새 치료 플랫폼을 개발해 유전자 치료 기술 개발의 전환점을 제시했다고 19일 밝혔다.

이번 연구 결과는 현지 시간 18일 세계적인 과학 분야 학술지인 네이처에 실렸다.

바이러스는 둥근 공 모양의 단백질 껍질 안에 유전자를 담아 스스로 복제하는 독특한 구조를 지녔다.

최근에는 이런 복잡하고 정교한 구조를 모방한 인공 단백질 연구가 활발하다.

관련 연구진은 크기가 작은 바이러스와 비슷한 형태의 틀인 나노케이지를 만들고 그 안에 치료용 유전자를 넣어 표적 세포에 전달하는 방식으로 치료물질을 개발하고 있다.

그러나 기존 나노케이지는 크기가 작아 담을 수 있는 유전자 양이 한정적이고 구조가 단순해 실제 바이러스 단백질처럼 여러 기능을 구현하지 못하는 한계가 있다.

연구팀은 AI 기반으로 전산 설계 기법을 도입해 대칭적이면서도 미세하게 어긋난 바이러스 구조를 설계했다.

이를 통해 정사면체, 정육면체, 정십이면체 등 다양한 형태의 나노케이지를 세계 최초로 만들었다.

연구팀은 이 나노케이지가 더 많은 유전자를 담을 수 있고 실험을 통해 표적 세포까지 성공적으로 전달된다는 사실을 확인했다.

이상민 교수는 2021년 2월부터 2년 9개월간 데이비드 베이커 교수 연구실에서 박사후연구원으로 근무하다가 올해 1월 포항공대에 부임했다.

이 교수는 "AI의 발전으로 인류가 원하는 인공 단백질을 설계하고 조립하는 시대가 열렸다"며 "이번 연구가 유전자 치료제를 비롯해 차세대 백신 등 다양한 의·생명 분야 발전에 이바지하기를 바란다"고 말했다.

이상민 교수(왼쪽)와 데이비드 베이커 교수 [포항공대 제공. 재판매 및 DB 금지]

sds123@yna.co.kr

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