MIT, 생성 모델로 '내성 없는' 정밀 항생제 설계
- •MIT가 생성 모델과 합성생물학을 결합해 항생제 내성 문제에 대응하는 300만 달러 규모의 연구 프로젝트를 시작했다.
- •연구진은 기존 항생제 없이도 특정 박테리아 기능을 무력화하는 프로그래밍 가능한 단백질을 AI로 설계한다.
- •개량된 미생물이 이러한 치료용 분자를 체내에서 직접 생산하고 전달하여 병원균에 정밀하게 대응할 계획이다.
전 세계적인 보건 위기로 부상한 항생제 내성(AMR) 문제에 맞서 MIT 연구진이 고도의 기술적 반격에 나섰다. 의료 공학의 선구자인 제임스 J. 콜린스(James J. Collins) 교수가 이끄는 이번 이니셔티브는 생성 모델과 합성생물학을 접목해 급증하는 약물 내성 감염 문제를 정면으로 다룬다. 지난 수십 년간 전통적인 항생제 개발이 정체기에 머물러 있었던 만큼, 이 프로젝트는 처음부터 완전히 새로운 생물학적 도구를 설계함으로써 기존 방식의 한계를 돌파하는 것을 목표로 한다.
연구의 핵심은 생성 모델을 활용해 박테리아의 기능을 무력화하도록 정밀하게 설계된 소형 단백질인 '디자이너 분자'를 구축하는 데 있다. 유익한 박테리아까지 무차별적으로 사멸시키는 광범위 항생제와 달리, 이 프로그래밍 가능한 항생제는 마치 외과 수술과 같은 정밀함을 자랑한다. 특히 특정 병원균만을 표적으로 삼음으로써 부작용을 최소화하고, 세균이 추가적인 내성을 갖도록 유도하는 진화적 압력을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다.
이러한 분자를 전달하는 방식 또한 설계만큼이나 혁신적이다. 연구팀은 특정 임무를 수행하도록 수정된 살아있는 생물학적 시스템인 개량 미생물을 활용해, 체내에서 직접 치료용 단백질을 생산하고 배포하는 방식을 탐구하고 있다. 자밀 리서치(Jameel Research)로부터 300만 달러의 지원을 받은 이 다각적인 접근법은 치료제가 대항해야 할 병원균만큼이나 유연하게 적응하는 '프로그래밍 가능한 의학' 시대로의 패러다임 전환을 예고한다.