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[IT뉴스][표지로 읽는 과학] 가설 세우고 실험 제안하는 AI…급성 백혈병 약물조합도 찾았다

온카뱅크관리자

2026-07-11 08:07:28

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 네이처 제공
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 이번주 국제학술지 '네이처' 표지에는 최근 개발이 가속화되고 있는 과학 분야 인공지능(AI) 연구 보조 시스템을 형상화한 그림이 실렸다. 여러 경로로 가설을 만들고 실험 결과를 분석하며 과학적 발견의 반복 과정을 돕는 AI를 한 손 위에서 여러 색의 선이 고리처럼 도는 모습으로 표현했다.
 과학적 발견은 대체로 반복 과정이다. 연구자는 관찰을 바탕으로 가설을 세우고 이를 검증할 실험을 설계한 뒤 실험에서 나온 데이터를 분석해 다시 가설을 수정하는 과정을 반복한다.
 현대 과학이 점점 더 복잡하고 다학제적으로 변하면서 연구자가 참고할 논문과 데이터 양이 폭발적으로 늘고 있다. 사람이 읽고 이해할 수 있는 속도에 한계가 있어 새로운 가설을 찾고 검증하는 과정이 연구의 병목이 되기도 한다.
 이번주 네이처에는 과학자를 돕기 위한 두 개의 멀티에이전트 AI 시스템이 소개됐다. 구글 '딥마인드'가 개발한 '코사이언티스트'와 미국 비영리 연구기관 '퓨처하우스'가 개발한 '로빈'이다. 두 AI는 모두 하나의 AI가 답을 내놓는 방식이 아니라 여러 AI 에이전트가 역할을 나눠 가설을 생성·비판·개선하도록 설계됐다.
 스위스 취리히 구글클라우드AI리서치 연구소 연구팀은 구글의 대규모 언어모델(LLM) '제미나이'를 기반으로 구축된 AI 연구 보조 시스템 코사이언티스트를 지난 5월 19일 네이처에 공개했다. 연구자가 연구 목표와 기존 과학 근거를 입력하면 이를 바탕으로 실험으로 검증 가능한 새로운 연구 가설을 제시한다.
 시스템 내부에서는 여러 에이전트가 가설을 만들고 평가하며 다시 다듬는 '토너먼트 진화 과정'을 반복한다. 여러 가설을 경쟁시키고 더 나은 가설을 남기는 방식으로 시간이 지날수록 가설의 질을 높이는 구조다.
 연구팀은 코사이언티스트를 범용 과학 연구 보조 시스템으로 설계했지만 검증은 주로 생의약 분야에서 진행됐다. 기존 약물을 새로운 질병 치료에 활용하는 약물 재창출·새로운 치료 표적 발굴·항생제 내성 기전 설명 세 가지 분야에 적용해 성능을 확인했다.
 코사이언티스트는 급성 골수성 백혈병 치료에 활용할 수 있는 약물 재창출 후보와 병용 치료 조합을 찾아냈고 일부 세포 실험을 통해 실제 효과가 확인됐다. AI가 단순히 문헌을 요약하는 데 그치지 않고 실제 실험으로 이어지는 가설을 제안할 수 있음을 입증했다는 평가다.
 미국 샌프란시스코 퓨처하우스 연구팀은 실험생물학적 연구 과정에 초점을 맞춘 멀티에이전트 시스템 '로빈'을 지난 5월 19일 네이처에 발표했다. 문헌 검색 에이전트와 데이터 분석 에이전트를 결합해 가설 생성부터 실험 제안·실험 결과 예측·후속 가설 생성까지 수행하도록 설계됐다.
 연구팀은 로빈을 이용해 '건성 황반변성' 치료 후보를 찾았다. 건성 황반변성은 망막 중심인 황반에 변성이 발생해 시력 저하가 발생하는 퇴행성 질환으로 선진국 실명 주요 원인 중 하나다.
 로빈은 '망막색소상피세포'의 식세포 작용을 높이는 전략을 치료 방향으로 제안했다. 식세포 작용은 식세포가 불필요한 물질이나 노폐물을 섭취해 처리하는 과정이다. 망막색소상피세포가 식세포 기능을 제대로 수행하지 못하면 망막 환경이 악화될 수 있다.
 로빈은 망막색소상피세포의 식세포 작용을 강화할 수 있는 후보 물질로 '리파수딜'과 'KL001'을 제시했다. 리파수딜은 임상에서 이미 사용하는 억제제지만 건성 황반변성 치료제로 활용된 적은 없었다.
 세포 실험 결과 두 물질 모두 효과가 확인됐다. 로빈은 후보 물질 제안에서 멈추지 않고 리파수딜이 식세포 작용을 높이는 기전을 밝히기 위해 후속 리보핵산(RNA) 염기서열 분석 실험을 제안하고 직접 RNA를 분석을 수행해 'ABCA1' 유전자 발현 증가를 확인했다. 연구팀은 ABCA1을 새로운 치료 표적으로 활용할 가능성을 제시했다.
 두 연구팀은 모두 공개한 AI 시스템이 연구자를 대체하기 위한 것이 아니라 연구자와 협력하도록 설계됐으며 최종 판단과 통제는 인간 과학자가 맡는다고 강조했다.
 &lt;참고 자료&gt; doi.org/10.1038/s41586-026-10644-y doi.org/10.1038/s41586-026-10652-y
 [문혜원 기자 moony@donga.com]
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