인공 지능이 코로나 19의 비밀을 파헤 치기 – Sciencetimes

AI가 코로나 19 바이러스의 연구에 활용되고있는 것은 널리 알려진 사실이다.

14 일 ‘유로 뉴스 (euronews)’에 따르면, 최근 과학자가 세계에서 두 번째 처리 속도를 가진 미국 오크 리지 국립 연구소의 정상 회담 슈퍼 컴퓨터 (Summit Supercomputer)의 AI 프로그램을 통해 새로운 바이러스를 분석했다.

인공 지능 전문가 인 약 1 만 7000 개의 바이러스 샘플을 사용하여 채취 한 약 4 만개의 유전자를 대상으로 데이터를 산출하기 시작했다. 그리고 작년 여름 2 주 동안 약 25 억 개의 유전자 조합 (genetic combinations)을 분석했다.

미국 오크 리지 국립 연구소의 정상 회담 슈퍼 컴퓨터. 세계에서 두 번째로 빠른 있지만 컴퓨터를 통해 그동안 베일에 싸여 있던 코로나 19 증상의 비밀을 밝히고있다. ⓒWikipedia

서밋 슈퍼 컴퓨터 AI이 만든 성과

그리고 데이터 분석을 통해 빤키닌 (bradykinin)에 대한 새로운 이론을 제시하고있다.

브래드 키닌과 각종 혈관의 평활근 수축을 일으켜 혈관 투과성을 증가시키는 등의 효능이있어 강력한 혈관 확장제에 사용되는 물질이다.

연구팀은 AI를 통해 수집 한 분석 결과를 이른바 ‘브레드 키닌 학설 (bradykinin hypothesis)’을 발표하고, 과학자들은이 이론을 적용하여 다양하게 나타나고있는 코로나 19과 관련 증상을 설명하기 시작했다.

신종 바이러스가 처음에 침투했을 때, 대부분의 호흡기를 거친다.

주로 코, 입과 연결된 호흡기 세포 내 ACE2 수용체와 결합하고 사람의 몸에 들어 오는데 잠시 후에는 장이나 신장, 심장 등 그 영역을 확대 해 나간다.

서밋 컴퓨터의 인공 지능이 과학자에 보이고있는 바이러스가 인체 호흡기 세포뿐만 아니라 다른 장기의 세포의 면역 기능을 상실하게 한 후 다른 장기로 퍼져 나 가면서 바이러스를 이용 파종 것이다.

스미스 박사는 신종 바이러스가 감염된 세포에서 ACE2 수용체의 반응에 대해 관심을 갖고 있지 않다고 말했다. 하지만 ACE2 수용체가 중간 혹은 낮은 단계에서 반응하는 폐와 신장, 심장 등 다른 장기에 침투하여 수용체의 기능을 활성화하고 있다고 말했다.

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박사는이 같은 일을하고있는 신종 바이러스를 도둑 (burglar)에 비유했다. 처음에는 2 층의 문을 열고 들어가 지하실, 다락방, 옥상 등 집 (인체) 전체를 후하게, 집에있는 모든 문과 창문 (면역 기능)을 열고 다른 바이러스를 끌어 들이고 있다고 설명했다.

AI가 새로 발견 된 신종 바이러스가 이러한 작업을하는 과정에서 혈압이 낮아지고 있다는 것이다. 브래드 키닌을 위해 문을 열어 두는 것이있는 효소 (RAS 레닌 ‧없는 지오 틴 신 시리즈)의 활동을 억제하고 있기 때문이다.

사람이 분명히 낼 수없는 질병의 원인을 찾아

그러면 브레드 키닌이 해제되면이 과정에서 저혈압과 함께 위의 확장, 혈관 투과성 억제 현상 등을 유발한다고 설명했다.

결과적으로 인체에 사용되지 않은 브레드 키닌이 대량으로 축적되어 브레드 키닌 폭풍을 유발하여 환자를 사망에 이르게하는 요인이되고 있다고 설명하고있다.

또 다른 사실도 밝혀지고있다.

그 중에는 신종 바이러스로 인해 나타나는 중증 급성 호흡기 증후군 (Severe Acute Respiratory Syndrome)이 심한 감기 나 독감의 증상과 매우 닮은 모습을 보이고 있다는 내용도 포함되어있다.

연구팀은 또한 이러한 바이러스 성 질병의 유사성과 차이점을 분석하고 코로나 19을 치료할 수있는 새로운 약물을 개발하고있는 중이다. 10 종의 약물이 개발되고 있으며, 그 중 일부는 미국 식품의 약국 (FDA)의 승인을 받았다.

브래드 키닌 학설을 활용하여 다양한 연구도 진행되고있다.

관련 데이터를 활용하여 치료 현장의 의료진은 코로나 19과 뇌졸중, 심장 질환 (다리와 관련) 순환기 질환 등 다른 중증 질환과의 관련을 분명히하고있다. 또한 호르몬 장애와 같은 증상이 발생하는지 그 원인을 추적하고있는 중이다.

AI가 제시 한 데이터를 사용하여 헬스 케어 분야의 연구자들은 호흡 기능 부전 상태에있는 환자에 튜브를 연결하여 산소를 주입하는 것이 항상 좋은 결과를 가져 오는 것은 아니지만 새로운 사실을 발견하고 더 나은 방법을 찾고있다.

그러나 가장 주목을 받고있는 것은 사이 카토의 폭풍 (cytokine storm)과의 관련성이다.

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사이 카토 폭풍과 바이러스 등 외부의 병원균이 인체에 들어갔을 때 체내의 면역 물질 인 사이토 카인이 과도하게 분비되어 정상 세포를 공격하는 면역 과민 반응 현상을 말한다.

과학자들은 최근 ‘와 이프 저널 (eLife Journal)’를 사용하여 사이토 카인 스톰 브레드 키닌 폭풍 (Bradykinin Hypothesis)과 밀접한 관계 논문을 게재했다. 카인과 브레드 키닌 폭풍이 복잡하게 얽혀 있다는 것.

코로나 19 중환자의 경우 사이토 카인 폭풍 때문에 사망하는 사례가 빈번하게 발생하고있다.

사이토 카인 ‧ 브레드 키닌 폭풍 욘기ェ소루는 브레드 키닌 폭풍이 사이토가 폭풍을 유발하고 많은 수의 중중 환자를 사망에 이르게하는 것을 의미한다. 그동안 베일에 싸여 있던 사이토 카인 폭풍의 비밀이 밝혀 질 수 있을지 관심이 모아지고있다.

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