생명 연장의 꿈 현실로?…2024년 생명공학·AI 융합 기술 15選

2024년 생명공학과 인공지능(AI)의 융합은 의료, 농업, 환경 등 다양한 분야에서 눈부신 발전을 이루며 인류의 삶을 변화시키고 있다.

미국의 인공지능 뉴스 플랫폼 마크테크포스트는 4일(현지시각) '생명공학과 인공지능 AI가 교차하는 15대 혁신'을 소개했다.


-AI 기반 신약 개발 가속화: AI는 신약 개발 과정을 혁신적으로 변화시키고 있다. 방대한 의료 데이터 분석과 바이오마커 발굴을 통해 잠재적인 신약 후보 물질을 신속하게 식별하고 약물 상호작용 및 부작용을 예측하여 신약 개발에 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 줄이고 있다. 특히, AI 알고리즘은 기존에 발견되지 않았던 새로운 약물 표적을 제시하며 신약 개발의 새로운 지평을 열고 있다.
-CRISPR 유전자 편집 기술의 발전: CRISPR-Cas9 유전자 가위 기술은 겸상 적혈구 질환, 베타 지중해 빈혈 등 유전 질환 치료에 유망한 결과를 보여주고 있다. 또한, 암세포를 특이적으로 공격하도록 면역 세포를 유전적으로 변형하는 CAR-T 치료와 같은 혁신적인 암 치료법 개발에도 활용되고 있다.

-RNA 치료제의 진화: mRNA 백신의 성공은 RNA 치료제 개발에 대한 관심을 증폭시켰다. mRNA 백신뿐만 아니라 siRNA, miRNA 등 다양한 RNA 기반 치료제가 암, 유전 질환, 감염병 등 다양한 질병 치료에 활용될 수 있는 가능성을 보여주고 있다.

-개인 맞춤형 의료 시대 개막: 개인의 유전 정보, 생활 습관, 질병 이력 등을 종합적으로 분석하여 개인에게 최적화된 치료법을 제공하는 맞춤형 의료 시대가 열리고 있다. 이는 치료 효과를 극대화하고 부작용을 최소화하여 환자 중심의 의료 서비스를 제공하는 데 기여하고 있다.

-바이오프린팅 및 조직 공학의 발전: 3D 바이오프린팅 기술은 인공 장기 및 조직 개발에 새로운 가능성을 제시하고 있다. 환자 맞춤형 인공 장기를 제작하여 이식에 활용하고, 손상된 조직을 재생하는 등 재생 의료 분야의 발전을 가속화하고 있다.

-줄기세포 연구의 확장: 줄기세포는 다양한 세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있어 파킨슨병, 척수 손상, 당뇨병 등 난치병 치료에 활용될 수 있는 잠재력이 크다. 유도만능줄기세포(iPSC) 기술의 발전은 환자 맞춤형 치료 및 신약 개발에 대한 기대감을 높이고 있다.
-빅데이터 및 생물정보학의 활용: 생명공학 분야에서 생성되는 방대한 데이터를 분석하고 활용하는 빅데이터 및 생물정보학 기술은 생명 현상에 대한 이해를 높이고 신약 개발, 질병 진단 및 예측 등에 활용되고 있다.

-합성 생물학의 발전: 유전체 편집 기술과 DNA 합성 기술의 발전은 새로운 생명체를 설계하고 합성하는 합성 생물학 분야의 성장을 이끌고 있다. 이는 바이오 연료, 의약품, 친환경 소재 등 다양한 분야에 응용될 수 있는 잠재력을 가지고 있다.


-스마트 농업 기술 확산: AI, 빅데이터, 드론 등 첨단 기술을 활용하여 농작물 생육 환경을 정밀하게 관리하고 생산량을 극대화하는 스마트 농업 기술이 확산되고 있다. 이는 농업 생산성 향상, 노동력 절감, 농업 경영 효율성 증대에 기여하고 있다.

-유전자 편집 작물 개발: CRISPR 유전자 편집 기술은 병충해 저항성, 가뭄 내성, 영양 성분 강화 등 다양한 특성을 가진 작물 개발에 활용되고 있다. 이는 식량 안보 문제 해결과 지속 가능한 농업 발전에 기여할 것으로 기대된다.

-나노 기술 기반 환경 정화: 나노 기술은 오염 물질을 효과적으로 제거하고 환경을 정화하는 데 활용되고 있다. 나노 입자는 물, 토양, 대기 중 오염 물질을 흡착, 분해, 제거하는 데 효과적이며, 환경 오염 문제 해결에 기여할 수 있다.


생명공학과 AI의 융합은 앞으로 더욱 가속화될 것으로 예상되며, 인류의 삶을 혁신적으로 변화시킬 것으로 기대된다. 특히, AI 기반 신약 개발 플랫폼 구축, 유전자 편집 기술의 안전성 및 윤리 문제 해결, 개인 맞춤형 의료 서비스 확대, 합성 생물학 기반 바이오 제품 개발 등이 주요 과제로 떠오르고 있다. 이러한 과제들을 해결하고 생명공학과 AI 융합 기술의 잠재력을 최대한 발휘하기 위한 노력이 지속되어야 할 것이다.


이태준 글로벌이코노믹 기자 tjlee@g-enews.com