전 세계는 지금 신종감염병으로 골머리를 앓고 있다. 신종감염병은 기존 감염병의 변이 및 변종 또는 기존에 알려지지 않은 새로운 병원체에 의해 발생하는 감염병을 말한다.
우리나라 역시 2000년 이후 ▲중증급성호흡기증후군(SARS) ▲조류인플루엔자인체감염증(AI) ▲신종인플루엔자(H1N1) ▲중동호흡기증후군(MERS) ▲코로나19(COVID-19) 등 다양한 신종감염병을 겪은 바 있다.
문제는 국제교류가 활발해지면서 해외유입 감염병 발생빈도 역시 증가했다는 점이다. 이에 세계보건기구(WHO)에서는 2005년 국가보건규약을 제시해 예방, 조기감지, 대응분야에서 국가 간 질병 발생 및 대응체계를 공유하고 있다.
하지만 신종감염병은 예측하기가 어렵다는 문제가 있다. 이에 최근에는 바이러스 감염확대를 막기 위해 인공지능(AI)을 접목한 기술이 주목받고 있다. 실제로 코로나19를 가장 먼저 예측한 것도 AI 기반 알고리즘이다.
정진국제특허법률사무소 안세희 주임은 “최근 바이러스 감염확대를 막기 위해 인공지능(AI)기술을 접목한 기술이 활발히 이뤄지고 있다”며 “AI가 접목된 기술은 감염병 발병예측, 확산경로, 진단, 치료제 개발 등 다양한 분야에서 좋은 대응책이 될 수 있다”고 설명했다.
■AI기술, 감염병 추적·예측에 도움
코로나19 바이러스 대유행에 맞서 전 세계적으로 블루닷, 알리바바 등 AI기반 IT플랫폼 기업들이 활약하고 있다.
우선 코로나19 집단감염을 가장 먼저 예측한 캐나다의 ‘블루닷(BlueDot)’은 의료 전문 지식 및 고급 데이터 분석 기술과 AI기술을 결합해 감염병을 추적·예측하고 있다.
블루닷은 글로벌 항공사의 발권 데이터를 분석해 감염된 사람의 예상 이동경로를 파악해 우한에서 방콕, 서울, 타이베이, 도쿄 등에서 코로나19 감염자가 나타날 것을 정확히 예측했다. 블루닷은 현재 미국, 캐나다. 싱가포르 등 세계 12개국의 정부기관 및 의료기관에 서비스를 제공하고 있다.
미국 보스턴어린이병원이 운영하는 실시간 세계보건지도 ‘헬스맵(Healthmap)’역시 AI기술을 활용해 감염병 예방에 힘쓰고 있다.
헬스맵은 질병패턴을 식별해 코로나19환자를 진단할 때 우편번호와 같은 환자 정보를 이용해 바이러스 발병지역 또는 감염범위의 식별이 가능하다는 장점을 갖고 있다. 현재 헬스맵은 감염병의 글로벌 현황과 인간과 동물의 건강에 끼치는 영향에 대한 포괄적인 정보를 제공하고 있다.
도미니카공화국의 AIME 역시 AI기술을 활용해 감염병 확산 방지에 이바지하고 있다. AIME는 2016년 남미와 동남아에 뎅기열 확산 3개월 전에 거의 정확하게 예측한 바 있다. 이에 브라질 정보는 2016년 리우올림픽에 AIME기술을 적용해 올림픽을 성공적으로 마무리했다. 현재 AIME의 기술은 말레이시아·필리핀의 방역 시스템에 활용되고 있다.
■국내 AI기술 활용한 진단키드, 치료제, 영상분석
우리나라는 AI기술을 진단키트, 치료제, 영상분석, 등에 접목하고 있다.
분자진단 전문기업인 씨젠은 AI기술을 활용해 코로나19 바이러스 진단키트 ‘올플렉스’를 개발했다. 씨젠은 코로나19 바이러스 샘플 없이 인터넷에 공개된 유전자 정보를 AI로 분석해 진단키트를 개발해 세간의 이목을 받았다. 현재 씨젠은 전 세계 30여개 국가와 수출 계약을 맺은 상태다.
또 의료 인공지능(AI) 솔루션 개발기업 뷰노는 엑스레이, CT사진과 같은 영상 의료 정보와 생리학적 신호 데이터, EMR 등의 진단기록을 종합적으로 통합 분석해 질병의 유무를 진단하는데 도움을 주는 ‘뷰노메드’를 개발했다. 뷰노메드는 2월 강원도 지역 보건소에서 코로나19 바이러스를 선별하는데 큰 도움을 줬다.
신약후보물질 발굴에도 인공지능은 활발히 이용되고 있다. 인공지능 기술은 후보물질 개발에 있어 평균 5년 정도 소요됐던 기간을 최대 1년까지 단축시키면서 코로나19 등 신종감염병에 대한 대응기간을 단축할 수 있다.
디어젠은 딥러닝 기술 기반 AI모델 ‘MT-DTI’를 이용해 약물-단백질 상호작용 예측 알고리즘을 활용한 치료효과를 예측해 코로나19 바이러스 치료 가능성이 높은 신약 후보물질을 발굴했다. 이밖에도 인공지능 기반 신약개발 벤처기업인 아론티어 역시 AI기반 신약 개발 통합 플랫폼 기술을 활용해 신약 후보 물질 발굴 연구를 진행 중이다.
안세희 주임은 “AI는 복잡하고 다양한 빅데이터로부터 필요한 패턴을 추출하는데 탁월한 능력을 갖고 있는 만큼 신종감염병 대응에 구심점 역할을 할 가능성이 높다”며 “이번 코로나19 사태를 계기로 국가적 차원에서 AI기술 투자 및 산업육성 기반을 마련할 필요가 있다”고 강조했다.
