AI 시대, 인간의 건강은 “세부 사항까지 차이를 안다”
저자：Eve Cole
업데이트 시간：2024-11-22 12:54:02
인공지능(AI) 시대, 생물학적 빅데이터는 컴퓨팅 파워와 알고리즘을 기반으로 인간 건강 분야를 미묘한 변화와 단풍을 볼 수 있는 새로운 영역으로 끌어올리고 있다. 오늘(9월 9일) 개최된 2024 푸장 혁신 포럼 '상하이 국제 컴퓨터 생물학 혁신 포럼'에서 "컴퓨터 생물학이 생물의학 혁신에 힘을 실어준다"라는 주제로 참석자들은 생물학적 빅데이터에 "AI+"를 적용하는 방법을 공유했습니다. 의약품 및 복잡한 질병에서의 촉매 역할. 약품 설계 시간은 70% 단축되고 성공률은 10배 높아진다. 데이터에 따르면 2018년 업계 내 AI 침투율은 5% 미만이었고, 2026년에는 20%에 이를 것으로 예상된다. 특히 데이터 집약적인 바이오메디컬 산업에서 'AI 수용'은 실험실, 임상, 생산라인에서 활발히 실천되고 있는 뜨거운 탐구임에 틀림없다. Huawei Cloud Medical의 수석 과학자 Qiao Nan은 연설에서 화웨이가 업계 고객에게 서비스를 제공하기 위해 2021년에 Pangu 대형 모델을 출시했다고 언급했습니다. “우리는 파트너의 데이터를 기반으로 고객과 협력하여 더 많은 것을 완성합니다. 산업 시나리오 응용 프로그램 ". Qiao Nan은 중국의 오리지널 의약품이 상대적으로 취약한 상황에서 AI의 개입이 우리나라 제약 산업의 수준을 체계적으로 향상시키고 '구석에서의 추월'을 달성할 수 있는 좋은 기회라고 믿습니다. 실습에 따르면 AI 의약품은 약품 설계 시간을 70% 단축하고 성공률을 10배 높일 수 있는 것으로 나타났습니다. 생명과 건강 분야에서 인공지능은 유전체학, 제약, 의료 분야에 파괴적인 혁신을 가져왔습니다. 유전자 AI 플랫폼을 기반으로 하는 중국의과학원의 병원체 식별 및 모니터링 시스템은 의사가 완료할 때 생성 AI 기술을 사용하여 병원체 식별 속도를 5배 증가시켜 인건비를 80% 절감했습니다. 환자 상담, 의료 기록도 몇 초 만에 생성됩니다. Pangu 약물 모델을 기반으로 시안교통대학교 제1부속병원은 매우 적은 인력과 자본 투자로 단 몇 주 만에 슈퍼 항생제를 발견했습니다. Qiao Nan은 향후 대형 모델이 생물정보학 및 오가노이드 기술과 결합되어 더 큰 규모의 높은 처리량 데이터를 생성할 것이라고 말했습니다. 예를 들어, Shenzhen Bay Laboratory는 약물 스크리닝 비용을 60% 절감하고 더 높은 예측 정확도를 달성할 수 있는 "BT+대형 모델" 고처리량 스크리닝 플랫폼을 구축하고 있습니다. 휴대폰 이상행동 모니터링, AI로 파킨슨병 진단 돌파 딥에이징 시대가 도래하면서 알츠하이머병, 파킨슨병 등 퇴행성 신경질환은 사회와 가족에게 큰 부담을 안겨주고 있으며, 조기 발견과 진단, 정확한 개입이 필요하다. 현재 이러한 질병을 다루는 최선의 전략입니다. 그러나 이는 전문의들에게는 매우 어려운 일이다. 푸단대학교 산하 화산병원 신경과 과장인 왕젠(Wang Jian)은 파킨슨병에는 10개 이상의 세부분과가 있고 중재 치료법이 다르기 때문에 정확한 식별이 매우 어렵다고 말했습니다. 그러나 AI는 이 질병에 대한 진단 분석의 새로운 시대를 열 것입니다. 우선, AI 기술은 의사가 분자 이미지를 해석하는 데 도움을 주어 파킨슨병의 진단 정확도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 파킨슨병 환자의 도파민 수송체와 포도당 대사 네트워크의 분자영상에서는 특징적인 변화가 나타나며, 관련 질병을 유발하는 단백질이 뇌 영역에서 비정상적으로 축적되는 위치도 다르다. Wang Jian은 AI 전문가와 협력하면 대형 모델을 훈련시켜 특성 변화를 정확하게 식별하고 진단 정확도를 높일 수 있다고 말했습니다. AI는 영상의 컴퓨터 비전 분석을 통해 파킨슨병 환자의 움직임 모니터링도 수행할 수 있다. 예를 들어, 동결보행은 파킨슨병의 또 다른 특징으로, 영상 캡쳐 기술을 기반으로 한 사지 운동 장애에 대한 AI 분석 연구는 환자의 행동 패턴을 정확하게 판단하고 정량적으로 분석함으로써 질병의 예후를 더 잘 예측할 수 있습니다. "AI는 집에서 24시간 연속 모니터링도 가능하게 만든다. 파킨슨병 환자의 호흡 신호를 모니터링하고 질병의 중증도를 반영할 수 있는 관련 특징을 추출하는 연구도 AI 분야에서만 이뤄지는 것은 아니다"라고 왕지안 씨는 말했다. 연구, 산업계에서는 파킨슨병의 행동 변화를 분석하기 위해 AI 기술을 적용한 전문 기업도 나오고 있다. 관련 제품도 의료기기 허가 승인을 받았으며, 조만간 병원과 가정 시나리오에서 활용될 것으로 예상된다. Wang Jian은 Huashan 병원 신경과 파킨슨병 연구팀이 등록 사용자가 20,000명 이상인 'Pawei'라는 앱을 출시했다고 밝혔습니다. "이것은 국제 운동 장애 학회 웹사이트에서 권장되는 유일한 중국 앱입니다. ". 이 소프트웨어를 사용하면 파킨슨병 환자가 업로드한 운동 기능 영상과 음성 장애 오디오에 대해 AI 분석을 수행할 수 있으며, 파킨슨병 만성질환 관리 플랫폼의 핵심 부분에 통합되어 실제 연구를 위한 더 많은 데이터 마이닝이 가능해집니다. 인체의 '가장 복잡한 질병'을 해결하기 위한 다차원 데이터 탐색 "현재 시중에는 심장을 보호하는 효과적인 약물이 없습니다. 아마도 심장은 정말 너무 복잡하기 때문일 것입니다." 헝가리의 Semmelweis 대학교 저는 이 분야를 30년 넘게 연구해 왔지만 결과는 제한적이었습니다. AI 기술을 도입한 뒤 심장을 보호할 수 있는 내인성 소형 RNA 분자 시리즈를 발견했다.
왜
헝가리 제멜바이스 대학교 부총장인 피터 페르디난디는 이를 이전에 발견하지 못했을까요? 페르디난디는 이러한 작은 RNA에 의한 심장 보호가 분자 네트워크에서 이뤄지고, 그 표적이 상당히 복잡하기 때문이라고 설명했다. “AI 도구의 도움 없이는 다중 오믹스 데이터에서 발견하기가 어렵습니다.” . 이제 Ferdinandi 팀은 생쥐와 쥐 모델에서 이 작은 RNA의 심장 보호 효과를 검증했습니다. 향후 2년 동안 그들은 약물 개발 연구를 발전시키기 위해 수백만 유로를 투자할 것입니다. 현재 그들은 심혈관, 종양 및 기타 관련 징후에 대한 올리고뉴클레오티드 약물 개발을 위한 표적을 보다 효율적으로 찾고 mRNA 서열을 설계할 수 있는 전용 AI 기반 약물 개발 도구를 이미 보유하고 있습니다. '3파운드 우주'로 알려진 인간의 뇌는 세상에서 가장 복잡한 기관으로, 거의 모든 뇌 질환은 풀리지 않는 미스터리다. 이를 위해 여러 나라의 뇌과학 계획에 뇌질환에 대한 연구가 포함되어 지금까지 엄청난 양의 데이터가 생성됐다. 2018년에는 중국 최초의 다차원 뇌과학 데이터 플랫폼인 장장국제뇌은행(Zhangjiang International Brain Bank)이 설립됐다. 푸단대학교 뇌모방지능과학기술연구소 부소장 자오싱밍(Zhao Xingming)은 장장뇌은행이 현재 국제 공유 데이터 52만 건 이상, 국내 주요 뇌질환 데이터 1만5000건 이상을 보유하고 있으며, 71건을 확인했다고 밝혔다. 15개 발달 단계와 63개 뇌 영역을 포괄하는 뇌 세포 하위 유형입니다. 자오싱밍(Zhao Xingming)은 “AI 데이터 마이닝을 통해 다수의 뇌질환 약물 표적이 소장에 농축돼 있다는 사실을 발견해 향후 신약 개발과 동반질환 네트워크 구축에 대한 증거를 제공할 것”이라고 밝혔다. , 정신 질환 및 위장 질환 사이에는 강한 동반 질환이 있습니다.
