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국내 연구팀이 '인체 가상세포' 시스템(genome-scale metabolic model)을 개발해 체내 특이적 세포의 대사 특성을 정확하게 예측할 수 있게 됐다.
이 기술을 통해 환자의 상태를 알려주는 지표 데이터를 입력하면 환자에게 딱 맞는 약물을 찾을 수 있다. 따라서 환자의 상태에 맞춤형 진료를 제공할 것으로 예측된다.
과학기술정보통신부는 이상엽 카이스트 생명화학공학과 특훈교수팀이 '인체 가상세포 시스템'을 개발했다고 2일 밝혔다.
이 시스템은 인체 세포 내에서 일어나는 생화학 반응을 컴퓨터에 재구성한 것이다. 이는 약물 효과와 질병의 진행 정도 등을 예측하는 데 쓰인다.
기존 가상세포들은 인체 유전자 특성에 대한 정보를 정확히 반영하지 못하고 시뮬레이션의 정확도도 떨어져 임상에 사용하는 데 한계가 있었다.
이에 연구팀은 현재까지 학계에 보고된 세포 속 단백질 및 유전자 정보를 표준화해서 컴퓨터에 입력했고 그 결과 시스템의 정확도를 높였다. 앞으로 업데이트되는 연구 결과 역시 자동으로 시스템에 반영되도록 컴퓨터 방법론(GeTPRAFramework, 겟프라 프레임워크)도 추가로 적용했다.
시스템에 암환자 446명의 생물학적 데이터를 입력했을 때 암세포의 대사 과정과 항암제 표적이 나타나 446개 맞춤형 가상세포를 만들어냈다.
이렇게 만들어진 환자 맞춤형 가상세포는 환자 개개인의 암세포 특성과 치료 방법을 정확히 예측한 것으로 나타났다.
연구진은 "이번 연구로 정교한 환자 개별 맞춤형 가상세포를 구축해 시뮬레이션하는 것이 가능해졌다"며 "4차 산업혁명 시대의 정밀의료를 선도할 수 있는 기반기술이 될 것"이라고 말했다.
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