‘키 크는 주사’ 성장호르몬제 효과 미리 알 수 있다?…AI 예측 모델 개발

LG화학 신약개발 모습. LG화학 제공

LG화학이 성장호르몬제 치료 이후 키 성장 정도를 예측하는 인공지능(AI) 모델을 자체 개발해 국내 저신장증 치료 환경 개선에 나선다.

LG화학은 덴마크 코펜하겐에서 열린 유럽소아내분비학회 및 유럽내분비학회 총회에서 ‘AI 기반 성장 예측 모델 개발’을 주제로 발표를 진행했다고 28일 밝혔다. 연구는 심영석 아주대학교병원 교수, 정지연 LG화학 DX팀 책임 등 참여로 진행됐다.

심 교수는 “저신장증 환아들의 성장호르몬제 치료 효과를 예상하기 위한 진료 현장의 수요가 지속 커지고 있다”며 “LG화학의 유트로핀 장기안전성 연구(LG Growth Study)를 통해 누적된 대규모의 치료 데이터를 활용해 키 성장 예측 AI 모델을 고도화시켰다”고 밝혔다.

LG화학은 여러 개의 기존 딥러닝 모델을 결합 및 재조합한 앙상블 AI 모델을 구축해 저신장증 환아 3045명(Training Dataset)의 치료 데이터를 학습시켜 예측 성능을 높였다. 550명(Test Dataset) 환아의 실제 성장치를 AI 성능 검증 데이터로 활용해 치료 1~3년차 예측 안정성 등을 평가했다.

AI 기반 모델의 성능 평가를 위해 전통적 통계 기법 모델과 성장 예측 결과를 비교한 결과, AI 모델에서 더욱 정확한 예측 성능이 나타났다. 특히 AI 기반 모델에서 첫 진료 측정값(신장, 체중, 성장호르몬제 처방 용량 등)만으로 치료 1년차 성장치를 평균 1.95㎝ 오차로 예측하는 결과를 보였다.

LG화학은 성장호르몬제 치료에 따른 신장 백분위수 변화를 제시하는 유용한 진료 방안이 되도록 예측 성능을 추가 안정화해 의료 현장 적용을 추진할 계획이다.

LG화학은 국내 최초로 한국 소아 대상의 성장호르몬 장기 투약 데이터 확보를 위해 2012년부터 ‘LG Growth Study’(LGS)를 진행 해오고 있다. LGS는 2032년까지 20년간 환아 1만 명을 모집해 장기 안전성 및 유효성을 관찰하는 대규모 프로젝트다.

곽선미 기자