일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2023.11.2

건강수명 연장에 생성 AI 활용
GMO와 도쿄대학, 노화 세포에 대한 공동 연구 개시

GMO인터넷그룹은 도쿄대학 의과학연구소의 암 방어 시그널 분야와 사람의 노화 세포를 특정하는 공동 연구를 개시한다. 생성 AI(인공지능)를 이용해 사람의 노화 세포를 찾아내어 선택적으로 제거함으로써 사람의 건강수명 연장을 목표로 한다.

도쿄대학의 연구로 밝혀진 쥐를 대상으로 얻은 성과를 AI로 분석해 사람의 노화 메커니즘을 해명한다. 이번 공동 연구를 위해 GMO인터넷그룹은 자사의 데이터 사이언티스트와 기계학습 전문가를 도쿄대학에 파견할 예정이다.

“이것은 세계를 바꿀 수 있는 연구라고 생각했다”. GMO인터넷그룹의 구마가야(熊谷) 대표는 도쿄대학의 노화에 관한 연구를 처음 접했을 때 받은 충격을 이렇게 말한다.

이 연구를 이끈 사람은 도쿄대학 의과학연구소 암 방어 시그널 분야의 나카니시(中西) 교수이다. 노화의 원인이 되는 노화 세포를 쥐의 여러 장기에서 선택적으로 제거할 수 있다는 것을 증명하는 데 성공했다. 이후 연구에서는 기존의 암 치료제도 노화 세포를 제거한다는 것도 발견했다.

쥐와 마찬가지로 사람도 선택적으로 노화 세포를 제거하면 건강하게 생활할 수 있는 기간인 ‘건강수명’을 실제 수명과 같은 정도까지 늘릴 수 있다. 2022년 12월에 방송된 TV 프로그램을 통해 나카니시 교수의 연구를 알게 된 구마가야 대표는 곧바로 나카니시 교수와의 접촉을 시도해 이번 공동연구가 실현되었다.

-- 제타바이트(ZB) 규모의 데이터를 취급 --
GMO인터넷그룹은 2010년대부터 기계학습과 심층학습 등 AI 기술을 활용해 왔다. 사내에 데이터 사이언티스트와 기계학습 엔지니어로 구성된 ‘AI 연구개발실’을 마련해 AI 기술 개발 및 활용 지원을 추진하고 있었다.

유전자 해석에 AI를 사용하는 이유 중 하나는 그 방대한 데이터 규모이다. 예를 들어, 세포 1개의 정보를 텍스트 데이터로 하면 750메가~1기가바이트의 정보량이 있는 것으로 알려져 있다.

사람의 세포 수는 37조~60조 개로 알려져 있어, 세포 전체의 데이터 총량은 제타(10의 21제곱)바이트 규모가 된다. 2022년, 세계에서 생성된 데이터의 총량은 약 100제타바이트(ZB)로, 사람의 유전자에 대한 연구는 1년에 전세계에서 생성되는 양에 필적하는 데이터량을 상대할 필요가 있다.

사람의 노화 현상을 규명하려면 쥐로 증명된 성과를 사람에게 응용해야 한다. 이를 위해서는 쥐의 노화 세포와 관련된 유전자가 사람의 유전자에서 어느 부분에 해당하는지를 특정할 필요가 있다. 쥐의 300억 개 세포가 각각 사람의 37조 개 세포 중 어느 것에 해당하는지 매핑하는 것만으로도 매우 방대한 연산 능력이 요구된다. 그래서 AI가 필요한 것이다.

생성 AI의 우수한 기능 중 하나가 '요약'이다. 긴 문장 등 큰 데이터의 요점을 파악해 간결하게 정리하는 기능이다. 즉, 생성 AI를 사용하면 방대한 유전자 정보 가운데 노화 세포 특정에 필요한 정보만을 추출할 수 있다.

더 나아가 AI의 추정 기술도 도움이 된다. “쥐보다 사람의 세포 수가 많기 때문에, 그 차이를 메우는 데 생성 AI가 도움이 된다”라고 GMO인터넷그룹 그룹연구개발본부의 가타노(片野) AI연구개발실장은 말한다.

-- GMO의 AI 전문가를 파견 --
이번 공동 연구에서는 우선 GMO인터넷그룹의 AI 전문가를 도쿄대학에 파견해 쥐에서 노화 세포와 그 메커니즘을 특정할 수 있는 부분을 AI로 분석한다. 이 AI 분석의 노하우를 축적해 쥐의 밝혀지지 않은 부분에 적용할 수 있는 모델을 구축. 그리고 이 모델을 사용해 쥐의 노화 메커니즘이 사람에게도 적용될 수 있는지를 AI로 실증할 계획이다.

이미 GMO인터넷그룹 소속의 데이터 사이언티스트 2명이 도쿄대학에 파견. 일주일 중 3일 공동 연구에 참여하고 있다. 증원도 고려하고 있다고 한다. 공동 연구 기간은 1년이지만, 이후에도 연계 강좌 형태로 지속해나가 총 5년간의 연구를 예정하고 있다.

또한 필요에 따라 GMO인터넷그룹의 계산 자원도 제공한다. 현재는 도쿄대학 내의 슈퍼컴퓨터 등의 계산 자원을 이용해 연구하고 있지만, GMO인터넷그룹이 소유하고 있는 계산 자원이 제공될 가능성도 있다고 한다. GMO인터넷그룹은 암호화폐 채굴 사업 등도 전개하고 있어 많은 계산 자원을 보유하고 있다.

이번 연구의 최종 목표는 사람의 건강수명과 실제 수명의 차이를 최대한 줄이는 것이다. 후생노동성에 따르면, 일본인의 평균 수명은 남녀 모두 80세를 넘어섰다. 그러나 건강수명과 실제 수명의 차이는 남성이 평균 약 9년, 여성이 약 12년으로 크다. 건강수명과 실제 수명의 차이는 본인뿐만 아니라 자녀와 친족의 부담으로 이어져 사회적 문제가 되고 있다. 이번 연구는 이러한 문제를 해결하는 것을 목표로 한다.

<키워드>
노화 세포: 세포 분열이 정지된 후에도 생체 내에 살아남아 생체 기능 저하 및 다양한 질환 발병을 촉진하는 노화의 원인이 되는 세포. 쥐에서 노화 세포를 제거하면 노화로 인해 생기는 몸의 기능 저하를 억제할 수 있는 사실이 발견되었다.

이것을 사람에게 응용함으로써 사람의 수명과 건강수명을 늘릴 수 있을 것으로 기대되고 있다. 도쿄대학 의과학연구소 암 방어 시그널 분야의 나카니시 교수는 쥐의 노화 세포를 제거하는 방법과 노화 세포를 제거하는 기존의 암 치료제를 발견하는 등 성과를 거두었다.

 -- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei XTECH] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.