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AI는 신약개발에 어떻게 활용될까? 항생제 개발의 사례 (1) 할리신 AI는 신약개발에 어떻게 활용될까? 항생제 개발의 사례 (2) Explainable Deep Learning 위의 글들에서 이어지는 마지막 내용입니다. 앞서 두 개의 Big paper로 AI를 활용한 새로운 계열의 항생제 개발이 가능하다는 것을 보여준 짐 콜린스 랩에서 2025년 가을 또 하나의 Cell paper를 발표합니다. 제목은 A generative deep learning approach to de novo antibiotic design. 한마디로 이전의 연구가 AI를 활용해서 어떤 구조를 발견(discovery)하고 설명하는 것이었다면 이번엔 아예 새로운 구조를 생성(generation)하는 것이라고 할 수 있죠. 이를 ..

AI는 신약개발에 어떻게 활용될까? 항생제 개발의 사례 (1) 할리신 위의 글에서 이어지는 내용입니다. 2020년 Cell paper로 신규 항생제 개발에 딥 러닝을 도입한 짐 콜린스 랩에서 2023년 네이처 논문을 냅니다. 제목은 Discovery of a structural class of antibiotics with explainable deep learning. 쉽게 말하자면 AI를 활용하되, 그 예측 과정을 투명하게 보여주는 설명 가능한 딥러닝(Explainable Deep Learning) 방법을 제시한 것입니다. 앞서 나온 2020년 cell paper의 방법은 소위 블랙박스 스크리닝 (Black Box Screening)이라고 볼 수 있습니다. AI가 예측은 하지만, 그 예측의 화학적 ..

인공지능(AI) 시대가 본격화되면서 바이오 분야에서도 AI를 활용한 혁신적인 연구가 급속히 확산되고 있습니다. 특히 엄청나게 많은 화합물들을 빠르게 탐색하고 작동 메커니즘을 밝혀나가는 새로운 분자의 설계까지 이어가는 AI의 능력은 신약 개발의 속도와 성공 가능성을 높일 수 있을 것으로 기대하고 있죠. 그 중에 가장 주목받는 분야는 새로운 계열의 항생제 개발입니다. 일단 지난 수십 년 동안 기존 항생제의 내성 문제로 인해 새로운 항생제 개발이 정체되었다는 이야기는 이 블로그에서 여러 번 언급했고, 다제내성균에 대응할 수 있는 새로운 작용기전의 신약이 절실한 상황입니다. 다양한 high-throughput screening 방법이 개발되었지만 그간의 신약 개발 방식은 시간과 비용이 엄청나게 소모되는 과정이었..

(읽기 전 참고 사항)엄밀한 의미에서 내성(tolerance)과 저항성(resistance)은 다른 개념인데, 내성은 약물에 대한 감염숙주(환자)의 반응 저하 개념이고, 저항성은 약물의 효과에 저항할 수 있는 감염체(미생물)의 능력을 의미합니다. 그래서 내성 세균보다는 저항성 세균이라는 용어가 맞습니다만 대중적으로 내성 세균이라는 개념이 아직까지 훨씬 더 많이 쓰이고 있기 때문에 이 글에서는 주로 내성이라는 단어를 사용했음을 밝힙니다.   2022년 연말에 WHO에서 최초로 병원성 진균 우선순위 리스트 (fungal priority pathogens list, WHO FPPL)를 발표했다는 포스팅(아래 링크)을 한 적이 있습니다. 항생제 내성 세균을 위한 항생제 개발 뿐만 아니라 새로운 항진균제 개발의 ..

이번 주 네이처 immunology에 흥미로운 논문이 발표되었습니다. 장내 곰팡이의 불균형이 중증 COVID-19 환자나 장기 감염자에게 과도한 염증을 유발할 수 있을지도 모른다는 논문입니다. 물론 그 순서는 반대일 수도 있습니다. 이번 연구에서 중증 COVID-19 환자는 효모 캔디다 알비칸스를 포함하여 장에서 흔히 발견되는 세 가지 곰팡이 종에 대한 항체가 약 4배 더 많이 생성되었다고 합니다. 이는 이러한 환자들에게 해당 곰팡이의 양이 많다는 것을 의미합니다. 그리고 마우스에게 COVID-19 환자에게서 얻은 진균들을 먼저 감염시킨 후 코로나바이러스(SARS-CoV-2)를 감염시킨 경우에, 진균 감염 없이 코로나 바이러스만 감염시킨 마우스보다 더 많은 호중구가 동물의 폐에 침입하여 염증 반응을 활성..

쉬겔라 세균(Shigella)은 우리가 흔히 세균성 이질이라고 부르는 쉬겔라증(shigellosis)을 일으키는 병원균입니다. 쉬겔라 감염은 주로 식수나 음식으로 감염되고 급성 염증성 장염을 일으켜 심한 설사를 일으키죠. 특히 다른 식중독균과 달리 적은 양의 균 (10-100 CFU)으로도 문제를 일으킬 수 있다는 것이 특징이죠. 우리나라 법정 감염병을 1급부터 4급까지 나누는데 2급 감염병에 속합니다. 지난 주 금요일, 미국 CDC (Centers for Disease Control and Prevention)에서 항생제 저항성 쉬겔라(drug-resistant Shigella)에 대한 경고를 발표해서 많은 언론에서 뉴스로 보도되었습니다. 그 이유는 Shigella XDR 균주가 점점 문제가 되고 있다..

지난 주 타임지에 흥미로운 기사가 하나 실렸습니다. 제목은 "The Mysteries and Underdiagnosis of SIBO (소장세균과증식의 미스테리와 과소진단)"이라는 기사입니다. 프로바이오틱스, 프리바이오틱스, 신바이오틱스, 이제는 포스트바이오틱스까지 마이크로바이옴과 장내미생물에 대한 관심이 매우 높은 시대입니다. 그런데 사실 많은 사람들이 장내미생물이라고 하면 대장에 사는 미생물을 주로 생각하죠. 물론 대장에 미생물이 압도적으로 많이 있습니다만 소장에도 미생물이 있고, 그 중요성이 간과되어 온 것이 사실입니다. 그 이전에 미리 알아두어야 하는 상식 한가지! 일단 장 이야기를 할 때 우리는 보통 소장과 대장이라고 이야기하지만 생물학적으로는 보통 소장을 3가지 부위, 대장을 3가지 부위로 나..