한국IBM이 본사와 뉴욕게놈센터(New York Genome Center: NYGC)가 IBM 왓슨 인지 시스템을 활용해 유전체 의학 시대를 앞당기기 위한 프로젝트를 발표했다고 밝혔다.

IBM과 뉴욕게놈센터는 종양외과 전문의가 암환자에게 개별 맞춤 진료를 제공할 수 있도록 게놈(Genome: 유전정보 전체) 연구를 위해 특별히 설계된 왓슨 프로그램을 테스트할 예정이다.

뉴욕게놈센터와 의료 협력기관들은 교모세포종(glioblastoma)을 가진 환자를 대상으로 종양외과 전문의가 맞춤형 진료를 제공할 수 있도록 돕는 왓슨의 역량을 평가할 계획이다. 교모세포종은 미국에서 한 해 1만3000명 이상의 목숨을 빼앗아가는 악성 뇌종양의 일종이다.

교모세포종과 같은 암을 유발하는 유전적 원인을 발견했음에도 불구하고 종양 변이에 맞는 맞춤형 치료 혜택을 받고 있는 환자들은 거의 없는 것이 현실이다.

의료진들이 DNA 기반 치료를 환자에게 제공하는데 필요한 시간과 치료 방법도 부족하다. 맞춤형 치료를 제공하기 위해서는 게놈 염기서열 분석 자료와 5년마다 두 배씩 증가하고 있는 의학 학술지, 새로운 연구 결과와 임상 기록간의 상관관계를 찾아야만 한다.

뉴욕게놈센터와 IBM의 왓슨 공동연구 프로그램은 이런 복잡한 과정을 신속하게 처리하고 게놈 염기서열 분석 패턴과 의료 데이터를 파악해 의료진이 유전체 의학으로 환자를 치료할 수 있도록 통찰력을 제시해준다. 뉴욕게놈센터의 유전자 및 의학 전문 지식과 IBM 왓슨 시스템의 결합은 모든 전문 의료진의 목표인 맞춤형 암 치료를 위해 왓슨을 보다 발전시킬 것이다.

새로운 클라우드 기반의 왓슨 시스템은 유전자 정보 뿐 아니라 포괄적인 생체의학 문헌과 의약 데이터베이스도 분석하도록 설계될 것이다. 왓슨은 새로운 환자 시나리오를 접하거나 의학 연구와 학술 잡지, 임상 연구 등의 새로운 정보를 통해 지속적으로 학습하게 될 예정이다.

방대한 양의 데이터베이스를 빠르고 심도 있는 검토를 하는 왓슨의 역량을 기반으로 각 질병의 DNA에 따라 맞춤형 진료를 받는 환자 수를 증가시키는 것이 이번 협업의 목표다.

뉴욕게놈센터의 CEO, 사장겸, 과학 총괄인 로버트 다넬 박사는 “우리는 이미 10여년 전에 인간 게놈 지도를 완성했고 이를 통해 질병을 유발하는 유전자를 이해하는데 엄청난 발전을 이뤘다. 우리가 직면한 진정한 과제는 엄청난 양의 유전자 정보를 어떻게 이해하고 환자들에게 더 나은 치료 방법을 제공할 것인가 하는 것”이라며 “왓슨의 인지 컴퓨팅 역량을 활용해 유전학의 혁신을 이끌고 죽음으로 이끄는 심각한 질병으로 고통 받는 환자들에게 맞춤형 진료를 제공해 향상된 결과를 도출할 것”이라고 말했다.

왓슨은 빠르게 게놈 염기서열에 대한 분석을 보완하고 개개인의 유전자 변이와 의학 보고서, 연구 결과, 치료 방법간의 상관관계를 발견하는데 소요되는 시간을 상당히 단축시킬 것으로 기대된다. 이를 통해 의료진에게 환자의 유전자 변이에 맞는 다양한 맞춤형 치료 방법을 고려하도록 포괄적인 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 왓슨은 뉴욕게놈센터의 연구원들이 정상적인 조직과 뇌종양에 걸린 악성 조직간의 유전자 서열 변이를 상세히 이해할 수 있도록 지원할 것이다.

존 켈리 IBM 연구소 수석 부회장겸 연구소장(박사)은 “우리의 목표는 게놈 연구가 발전하고 이용 가능한 정보가 많아짐에 따라 왓슨과 같은 클라우드 기반의 인지 혁신으로 분석 절차를 더욱 실용적이고 쉽게 이용하도록 하는 것”이라며 “이러한 지식을 바탕으로 의사들은 암이나 다른 심각한 질병을 치료하는데 환자와 질병의 DNA 정보에 따른 맞춤형 치료가 가능해길 것이고 이것이 성공한다면 전 세계 수백만 환자의 삶을 개선하는 중대한 변화가 될 것”이라고 강조했다.

왓슨 게놈 솔루션은 뉴욕게놈센터의 임상 연구 조사에 참여해 의료진에게 맞춤형 유전체 분석 정보 제공을 지원하게 될 것이다. 이 솔루션은 지난 10여 년간 IBM 연구소의 컴퓨터생명공학센터에서 개발됐다.

뉴욕 주는 최신 의학 발전과 상업화에 앞장서고 있다. 최근 앤드류 쿠우모(Andrew M. Cuomo) 뉴욕 주지사는 게놈 연구 발전을 위해 뉴욕게놈센터와 버팔로 대학 컴퓨터공학연구센터의 파트너십 체결에 1억500만달러를 지원하겠다고 밝혔다.

유전체 의학 역량 강화를 위한 이번 투자와 더불어 뉴욕게놈센터가 도입한 일루미나(Illumina)의 최신 HiSeq X Ten 인간 전장 유전체 염기서열 분석 시스템(whole human genome sequencing system)은 의미있는 유전자 정보에 대한 접근을 촉진할 것이다.

쿠우모 뉴욕 주지사는 “최첨단 혁신 산업에 대한 뉴욕 주의 투자는 일자리를 창출하고 서부 뉴욕주를 비롯해 뉴욕 주 전체의 경제를 성장시키고 있다”며 “뉴욕게놈센터와 IBM의 협업은 뉴욕 주가 생명공학 산업의 성장을 위한 새로운 요충지가 되는데 일조할 것”이라고 말했다.

뉴욕게놈센터의 창립 기술 멤버인 IBM은 의학 과학, 기술을 접목해 유전체 연구 결과를 기반으로 심각한 질병에 대한 치료법을 개발한다는 센터를 목표를 가속화시킬 것이다. 생물학이 정보 과학과 유사해지면서 데이터 기반 분석기술과 강력한 컴퓨팅 시스템의 도움으로 유전체 의학은 점차 현실화 되고 있다. IBM과 뉴욕게놈센터의 컴퓨터생명공학 전문가들은 심층적인 분석 방법과 차세대 정보 기술을 활용해 생명과학 분야에 많은 새로운 연구결과를 발표하고 있는 것으로 명성이 높다.