암 치료 분야에서 구글의 AI 혁신: Cell2Sentence Scale 27B 소개
구글은 혁신적인 Gemma 모델 계열의 일부인 Cell2Sentence Scale 27B(C2S-Scale)를 출시함으로써 의학 연구 분야의 인공지능 분야에서 상당한 진전을 이루었습니다.이 첨단 AI 모델은 연구자들이 내성 암종에 대한 면역 요법의 효능을 향상시킬 수 있는 새로운 경로를 발견할 수 있도록 지원했습니다.
예일대학교와의 협력 개발
구글은 예일대학교 연구진과 협력하여 무려 270억 개의 매개변수를 갖춘 최첨단 모델을 개발했습니다. C2S-Scale은 복잡한 “개별 세포의 언어”를 해석하는 데 특화되어 있어 세포 행동을 분석하는 혁신적인 접근 방식을 가능하게 합니다.이러한 역량을 통해 과학자들은 효과적인 치료 옵션에 대한 난항을 겪는 암과 같은 질병을 해결하기 위한 새로운 치료 전략을 발견할 수 있습니다.
종양의 면역 회피 해결
암 치료의 주요 난관 중 하나는 종양이 “차가워져” 면역 반응을 회피하고 면역 치료의 효과를 저해할 수 있다는 것입니다. C2S-Scale 모델은 이러한 “차가운” 종양을 “따뜻하게” 만들 수 있는 화합물을 찾아내도록 설계되었으며, 특히 인터페론과 같은 면역 신호의 활성이 미미한 것으로 확인된 상황을 타깃으로 합니다.
혁신적인 이중 컨텍스트 가상 스크리닝
C2S-Scale은 이중 맥락 가상 스크리닝 접근법을 활용하여 4, 000개 이상의 약물을 다양한 조건(활성 면역 신호 전달을 강조하는 조건과 면역 신호 전달을 중시하는 조건)에서 분석했습니다.이 모델의 목표는 면역 활성 환경에서만 유익한 효과를 나타내는 화합물을 찾아내는 것이었습니다.이미 알려진 약물들이 많았지만, 이 모델을 통해 유망한 신규 후보 물질들도 다수 발견되었습니다.
흥미로운 발견: 실미타세르티브의 잠재력
주목할 만한 연구 결과 중 하나는 CK2 키나제 억제제인 실미타세르팁(CX-4945)이었습니다.구글에 따르면, 이 모델은 “면역 맥락 양성” 시나리오에서 실미타세르팁 존재 시 항원 제시가 유의미하게 증가하는 반면, 중립적 환경에서는 최소한의 영향을 미친다는 가설을 세웠습니다.이러한 예측은 연구 분야에 새로운 개념을 도입했다는 점에서 설득력이 있었습니다.
이 모델은 실미타세르팁을 “면역 맥락 양성” 환경에서 투여했을 때 항원 제시가 크게 증가할 것으로 예측했지만, “면역 맥락 중립” 환경에서는 효과가 거의 또는 전혀 없었습니다.이 예측이 그토록 흥미로웠던 이유는 바로 참신한 아이디어였기 때문입니다.
CK2는 면역 체계 조절제를 포함한 여러 세포 기능에 관여하는 것으로 알려져 있지만, 실미타세르팁을 통한 CK2 억제가 MHC-I 발현이나 항원 제시를 명시적으로 증가시킨다는 보고는 문헌에 보고된 바 없습니다.이는 해당 모델이 단순히 알려진 사실을 반복하는 것이 아니라 새롭고 검증 가능한 가설을 도출하고 있음을 보여줍니다.
실험실 검증 및 면역 요법에 대한 의미
구글은 실험실 환경에서 이 모델의 예측을 검증했습니다.초기 시험 결과, 실미타세르팁 단독 투여는 유의미한 효과를 보이지 않았고, 인터페론 투여는 약간의 효과를 보였습니다.그러나 두 약물을 병용 투여했을 때 항원 제시율이 50%나 현저히 증가했습니다.이는 실미타세르팁이 면역 치료제의 종양 인식 및 치료 능력 향상에 중요한 역할을 할 수 있음을 시사하며, 특히 면역 활성화가 낮은 경우 더욱 그렇습니다.
AI 기반 발견의 지평 확장
이 연구는 대규모 생물학적 기초 모델이 단순한 데이터 분석을 넘어 과학적 발견에 적극적으로 기여할 수 있는 잠재력을 강조했습니다.예일대학교 연구진은 현재 이 새로운 이해가 다양한 면역 환경에서 어떻게 작용하는지 탐구하고 있으며, C2S-Scale 모델이 생성하는 추가적인 약물 예측을 조사하고 있습니다.
오픈소스 협업과 미래 전망
Gemma 모델은 공개적으로 접근 가능하고 오픈 소스이며, Hugging Face 와 GitHub 에서 추가 탐색이 가능합니다. Google은 과학계가 이 모델의 역량을 활용하여 암 연구 분야의 협력적 발전을 촉진하기를 권장합니다.
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