[비즈니스포스트] 구글이 인간의 몸에서 일어나는 유전자(DNA) 돌연변이의 영향을 예측할 수 있는 인공지능(AI)을 개발했다.

19일(현지시각) 가디언은 구글의 인공지능 조직인 딥마인드가 유전자에서 일어나는 ‘과오돌연변이(missense mutation)의 영향을 예측할 수 있는 인공지능을 개발했다고 보도했다.

과오돌연변이란 점돌연변이의 일종으로 유전자를 구성하는 단백질 아미노산 염기서열 배열이 바뀌면 일어나는 현상이다.

딥마인드에서 이번 개발한 인공지능의 이름은 ’알파미스센스(AlphaMissense)’로, 침팬치 등 영장류의 염기서열이 바뀌는 것을 학습한 데이터를 바탕으로 인간의 아미노산 염기서열이 바뀌었을 때 어떤 결과를 내는지 예측한다.

청쥔 딥마인드 연구원은 가디언과 인터뷰에서 “알파미스센스가 작동하는 방식은 인간의 언어와 비슷하다”며 “영어 문장에서 글자 하나를 바꿨을 때 영어를 잘하는 사람이면 곧바로 틀린 부분을 찾아내는 원리와 같다”고 말했다.

이번에 알파미스센스를 시험한 연구진은 약 7100만 개의 과오돌연변이 샘플을 한 번에 입력했다.

기존의 연구에서 학자들이 한 번에 한 개의 샘플을 분석했던 데 비하면 처리량이 7100만 배 많은 셈이다. 

정확도를 90%에 놓고 분석을 진행한 알파미스센스는 인체에 해로운 것이 57%, 해롭지 않은 것이 32% 있다는 결과를 내놨다.

연구진은 알파미스센스가 분석한 결괏값을 온라인상에 무료로 공개해 다른 과학자들이 유전병 연구에 활용할 수 있도록 제공했다.

과오돌연변이가 일어난 단백질은 구성 구조가 약화되거나 특성이 변질되는 등 대체로 인체에 해로운 효과가 나타난다.

인체에서 발생하는 과오돌연변이 4백만 종 가운데 약 2%만이 무해하거나 이로운 효과가 있는 것으로 판명됐다.

기존의 학들은 과오돌연변이가 인체에 미치는 영향을 다양한 컴퓨터 프로그램을 통해 분석하고 있었으나, 컴퓨터 성능 문제로 분석과정에 길면 수개월이 걸리는데다 부정확한 분석을 내놓는 일이 잦았다.

반면 알파미스센스는 이번 시험에서 분석한 결괏값을 돌연변이가 신체에 미치는 영향에 따라 등급별로 구분하기까지 하는 성능을 보였다.

벤 레흐너 웰컴 트러스트 생어 연구소 교수는 가디언을 통해 “문제를 해결하는 첫 단계는 문제가 있다는 것을 알아내는 것인데 알파미스센스는 이것을 아주 잘한다”며 “이러한 차세대 인공지능을 마련해놓으면 향후 유전자의 부정적 변화를 파악하는 것을 넘어 이것을 고치는 방법도 알려줄 수 있을 것”이라고 말했다. 손영호 기자