국내 연구진이 인공지능(AI) 기술을 활용해 항생제 내성 살모넬라균을 효과적으로 억제할 수 있는 신규 물질을 발굴하는 데 성공했다. 이번 연구는 기존 항생제의 한계를 극복하고 신약 개발의 효율성을 높일 수 있는 새로운 전기를 마련한 것으로 평가받는다.

국립호남권생물자원관 섬야생생물소재 선진화연구단 송하연 책임연구원팀, 전남대학교 약학과 조남기 교수팀, 인실리코젠 펩타이드 연구팀, 한국식품연구원 기능성플랫폼연구단 유귀재 박사팀으로 구성된 공동 연구진은 섬·연안 야생생물에서 확보한 대규모 유전정보(오믹스) 빅데이터를 기반으로 항균 기능이 우수한 펩타이드를 선별했다. 펩타이드는 생체 내에서 면역 조절 및 조직 회복 등 다양한 생리 기능을 수행하는 단백질 조각으로, 기존 항생제와는 다른 구조적 특성을 지닌다.

연구진은 AI 분석 기술을 통해 항균 가능성이 높은 후보 물질을 1차 선별한 뒤, 단계적인 실험 검증을 거쳐 최종 물질을 도출했다. 이는 전통적인 탐색 방식에 비해 신약 후보 물질을 훨씬 신속하고 정밀하게 찾아낼 수 있는 방식이다. 이번 연구는 환경부 산하 한국환경산업기술원의 '다부처 국가생명연구자원 선진화사업'의 일환으로 수행됐다.

최근 살모넬라균에 의한 감염성 대장염은 항생제 내성균의 증가로 인해 치료에 어려움을 겪고 있다. 특히 가축의 경우 성장 지연과 폐사율 증가로 인한 축산 생산성 저하와 방역 비용 상승의 원인이 되고 있으며, 기존의 복합 항생제 처방만으로는 대응에 한계가 있는 실정이다.

실험 결과, AI로 발굴한 신규 펩타이드는 살모넬라 감염에 따른 장 염증을 효과적으로 완화하고 장 점막을 보호하는 것으로 확인됐다. 특히 살모넬라균에 의한 장질환 감소율은 89.17%를 기록해, 기존 항생제인 키프로플록사신의 효과(87.78%)를 상회하는 성과를 거뒀다.

박진영 국립호남권생물자원관장은 “이번 연구는 항생제 내성균으로 인해 치료가 어려운 장질환에 대해 새로운 대안을 제시한 의미 있는 성과”라며, “인공지능을 활용한 섬·연안 야생생물 유래 펩타이드 발굴은 기존 신약 개발의 한계를 극복할 수 있는 중요한 접근법으로, 앞으로 적용 범위를 더욱 넓혀나가고 향후 실용화 가능성에 대비한 추가 연구를 지속할 계획”이라고 밝혔다.