암 환자 치료 골든타임 확보를 위한 혁신적 AI 기술

LG AI연구원이 지난 9일 차세대 의료 정밀 인공지능 모델 '엑사원 패스 2.0'을 공개했습니다. 이 혁신적인 AI 모델은 유전자 변이를 예측하고 적합한 항암제와 치료 방법까지 제안하는 정밀 의료 솔루션으로, 기존에 2주 이상 소요되던 유전자 검사 시간을 1분 이내로 단축하는 획기적인 성과를 보여주었습니다.

엑사원 패스 2.0은 단순한 암 진단을 넘어 신약 개발 전 과정을 혁신하고 실제 의료 현장에서 환자 치료에 도움을 주는 '게임 체인저'로 자리매김하고자 합니다. 이는 구광모 LG그룹 회장이 미래 성장동력으로 강조한 ABC 전략과 정확히 일치하는 방향성을 보여 더욱 주목받고 있습니다.

사진 제공 = LG

정밀 의료 AI의 혁신적 성능과 활용 가능성

엑사원 패스 2.0은 이전 버전보다 고품질 데이터를 학습하여 병리 조직 이미지를 통해 유전자 변이와 발현 형태, 인체 세포와 조직의 미세한 변화와 구조적 특징을 정밀하게 분석·예측할 수 있습니다.

이 기술은 암 등 질병의 조기 진단, 예후 예측, 신약 개발, 개인화된 맞춤 치료 등 다양한 의료 분야에 활용될 수 있습니다.

박용민 LG AI연구원 AI비즈니스팀 리더는 "엑사원 패스 2.0을 활용하면 기존 2주가 넘는 유전자 검사 소요시간을 1분 이내로 단축해 암 환자의 치료 골든타임을 확보하는 데 도움을 받을 수 있다"고 설명했습니다. 또한 "의사와 제약사가 이를 활용하면 빠른 시간 내에 암 환자의 조직 표본 병리 이미지를 분석해 어떤 유전자에서 변이가 발생했는지 빠르게 확인하고, 이에 맞는 표적 치료제를 식별할 수 있다"고 덧붙였습니다.

이 AI 모델은 병리 조직 이미지와 DNA, RNA 등 멀티오믹스 정보를 학습했으며, 특히 고해상도 디지털 방식의 전체 슬라이드 이미지를 효과적으로 분석합니다.

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LG AI연구원은 패치 단위부터 WSI까지 학습하는 신기술을 적용해 유전자 변이 예측 정확도를 세계 최고 수준인 78.4%까지 높이는 데 성공했습니다.

또한 LG AI연구원은 폐암, 대장암 등 특정 질병에 특화된 모델도 추가로 공개했는데요. 이 특화 모델들은 불필요한 검사를 줄이고 표적 약물 치료가 가능한 환자군을 조기에 선별하는 데 큰 도움이 될 것으로 기대됩니다.

글로벌 의료 연구기관과의 협력을 통한 미래 비전

LG AI연구원은 암 정복을 위한 의료 AI 실현의 첫걸음으로 미국 내 최상위 의료연구기관인 밴더빌트대 메디컬센터의 황태현 교수 연구팀과 협력하여 세계 최고 수준의 멀티모달 의료 AI 플랫폼을 개발하고 있습니다.

이들의 접근 방식은 기존과 다르게 기술 개발 후 적용처를 찾는 것이 아니라, 실제 임상 현장에서 발생하는 문제를 해결하면서 AI 기술을 개발하는 차별화된 전략을 취하고 있습니다.

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황태현 교수는 "우리의 목표는 실제 의료 현장에서 의료진이 환자를 진료하고 치료하는 데 도움을 줄 수 있는 AI 플랫폼을 만드는 것"이라며, "우리가 개발하는 AI 플랫폼은 단순한 진단 도구가 아니라 신약 개발의 전 과정을 혁신하는 게임 체인저가 될 것"이라고 강조했습니다.

황 교수는 미국 정부 주도의 암 정복 프로젝트인 캔서문샷의 위암 프로젝트를 이끄는 한국인 석학으로, 밴더빌트대 메디컬센터에서 AI와 분자 의학 융합 연구를 진행하는 분자 AI 이니셔티브를 창립했습니다.

그는 "현재 글로벌 AI 헬스케어 기업 중 실제 병원 내부에 AI를 성공적으로 구현하고 배포한 사례는 없다"며, "연구실에 머물고 있는 의료 AI 기술을 임상 현장으로 투입할 수 있는 수준까지 끌어올리는 게 목표"라고 설명했습니다.

이 연구팀은 암을 시작으로 향후 이식 거부와 면역학, 당뇨병 등으로 연구 범위를 확장할 계획입니다.

세스 카프 밴더빌트대 메디컬센터 외과학 주임교수는 "우리는 치료제를 찾는 수준을 넘어 치료제를 언제 어떻게 환자에게 적용해야 하는지 찾는 시대에 와 있다"며, "이번 연구가 전환점이 될 것"이라고 기대감을 표현했습니다.