빅데이터-인공지능 조합으로 암 정밀의료 드림챌린지에서 상위 3% 성적 거둬

▲ 고려대 강재우 교수팀(컴퓨터학과)

고려대학교 강재우 교수팀(컴퓨터학과)이 생명의료 국제경진대회에서 최상위 성적을 거뒀다.

강 교수팀은 빅데이터와 인공지능을 이용한 맞춤형 항암제 조합 알고리듬을 개발해, 암 정밀의료 '드림챌린지'에서 스탠포드 등 세계 정상급 대학 경쟁팀들을 꺾고 상위 3%에 이름을 올렸다.

'드림챌린지'는 전 세계 연구자들과 경쟁을 통해 생명의료 관련 문제를 풀고자 하는 비영리 집단 연구단체로, 여기에 참여하는 전 세계 연구팀들은 주어진 데이터와 조건 아래에서 성적을 겨룬다. 

이번 대회에서는 다국적 제약사인 아스트라제네카와 세계 최대 유전체 연구소인 생어 연구소가 데이터를 제공하고, 암 환자에게 어떤 항암제를 조합해 투약해야 가장 효과적일지를 예측하는 3가지 문제를 출제했다.

출제된 문제는 항암제 저항성 해결과 치료 효과를 극대화할 수 있도록 여러 항암제를 동시 투약하는 병합치료에 주목했다.

암 환자마다 발병 원인이 다르고 항암제 치료 효과 역시 달라 환자의 유전적 특성에 맞는 개인화된 처방을 내리지만, 단일 항암제에 대한 저항성 때문에 많은 환자가 시간이 지나면서 치료 효과 감소와 암 재발을 겪기 때문이다.

이에 강 교수팀은 암 환자에서 다양한 항암제 조합들의 치료 효과를 예측하면서 최적의 조합을 추천하는 알고리듬을 개발했다. 

이 과정에서 '기계학습' 기술을 적용해 알고리듬을 스스로 학습하도록 했다. 또 수백만 편의 생명의료 문헌들로부터 자동으로 추출한 정보를 이용해 보다 '똑똑한' 인공지능을 구축하는 데 성공했다.

강 교수는 "최신 기계학습 기술을 빅데이터와 접목시켜 의학 분야에서 실질적인 문제를 풀어낸 것"이라며 "항암제 조합의 치료 효과를 예측하는 이번 연구가 약물 저항성과 재발에 대한 이해와 더불어 암 치료율 제고로 이어지기를 기대한다"고 전했다.

강 교수팀은 이번 연구 결과를 9일 미국 애리조나 주 피닉스에서 열린 RECOMB/ISCB학회에서 발표한다. 아울러 드림챌린지 경진대회 결과는 Nature Biotechnology에 실릴 예정이다.

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