이스라엘, 질병 예측 및 예방에 도움이 되는 개인용 "디지털 쌍둥이" 개발

텔아비브의 VNA 기자에 따르면, 이스라엘 바이츠만 과학 연구소의 과학자들은 인간 표현형 프로젝트(HPP)의 거대한 데이터베이스를 바탕으로 질병이 나타나기 전에 예측할 수 있는 고급 인공지능 모델을 구축하고 있다. 이는 질병의 발생을 지연시킬 뿐만 아니라 완전히 예방할 수 있을 것으로 기대된다.

인생에서 중요한 결정에 직면할 때, 우리는 종종 여러 가지 상황을 미리 예상하여 최적의 선택을 합니다. 하지만 치료법이나 식단 선택과 같은 개인의 건강과 관련된 문제에서는 각 선택의 효과를 예측하기 쉽지 않습니다.

최근 한 연구팀이 인공지능(AI)을 활용하여 각 개인의 "디지털 쌍둥이"를 만들었습니다. 이 디지털 쌍둥이는 질병 위험을 판단하고, 예방 조치를 제안하며, 심지어 다양한 치료법의 효과를 시뮬레이션하여 각 개인에게 가장 적합한 치료법을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 프로젝트는 이스라엘 페타티크바에 있는 슈나이더 어린이 의료 센터의 소아 내분비학자인 스마다르 실로 부교수가 이끌고 있으며, 바이츠만 연구소의 리 라이허 박사와 에란 시걸 교수의 컴퓨터 과학 및 응용 수학 연구실과 협력하고 있습니다.

샤일로 부교수는 "모든 사람이 미래에 어떤 질병에 걸릴지 알고 싶어 하는 것은 아닙니다. 이는 지극히 당연한 일입니다."라고 말하며, "하지만 많은 사람들이 질병 예방을 위해 정신적으로 준비하거나 생활 습관을 바꾸기 위해 미리 알고 싶어 합니다."라고 덧붙였습니다.

이 프로젝트는 네이처 메디신(Nature Medicine) 저널에 게재되었습니다. 2018년부터 연구진은 이스라엘에서 13,000명 이상의 참가자로부터 심층적인 의료 데이터를 수집했으며, 이후 일본과 아랍에미리트(UAE)로 확대하여 10만 명의 참가자를 목표로 하고 있습니다.

이스라엘은 유전적으로 다양한 인구를 보유하고 있어 바이오뱅크를 건설하기에 이상적인 국가로 여겨진다.

HPP는 25년 동안 자원봉사자들을 추적 관찰하며 2년마다 평가를 진행했습니다. 각 방문에는 체질량 지수(BMI) 측정, 영양 일지, 초음파 검사, 골밀도 검사, 수면 및 혈당 모니터링부터 장, 구강 및 질 내 미생물군 분석까지 17개 신체 기관에 대한 일련의 건강 검진이 포함되었습니다.

또한, 이 프로젝트는 병력, 생활 습관, 영양, 유전, 면역, 신진대사, 그리고 생활 환경에 대한 정보를 통합합니다. 이 데이터베이스는 현재 인류 건강 정보를 가장 광범위하게 보관하는 저장소이며, 참여자의 개인정보 보호를 보장하며 전 세계 과학계와 공유되고 있습니다.

주요 혁신 중 하나는 17가지 신체 시스템에서 시간 경과에 따른 생리적 변화를 분석하여 각 개인의 "생물학적 연령"을 결정하는 AI 모델입니다. 생물학적 연령은 실제 나이가 아닌 실제 건강 상태를 반영하는 숫자입니다.

텔아비브에 본사를 둔 Pheno.AI가 개발한 이 모델은 각 신체 기관의 "노화"를 기반으로 질병 위험을 예측할 수 있습니다. 특히, 이 연구는 여성의 생물학적 노화가 폐경의 강력한 영향으로 인해 50대에 상당히 가속화된다는 사실을 발견했습니다.

HPP에서 얻은 데이터는 미생물 군집의 특징적인 변화("생체적 특징"이라고 함)를 통해 유방암, 염증성 장 질환, 자궁 내막증과 같은 질병을 조기에 감지하는 데에도 도움이 됩니다.

이 프로젝트의 가장 큰 성과는 개인의 모든 데이터를 통합하여 '디지털 트윈'을 만들 수 있는 통합 AI 모델을 구축한 것입니다. 디지털 트윈은 신체 전체와 미래의 건강 여정을 시뮬레이션하는 모델입니다.

연구팀은 개별 의료 기록을 통해 학습하고 향후 2년 이내에 전당뇨병이 당뇨병으로 발전할 위험 등을 정확하게 예측할 수 있는 모델을 개발했습니다.

이 모델은 단순한 예측이 아니라, 각 개인에게 적합한 치료법과 식단 변화를 제안하는 데에도 사용됩니다.

미래에는 이 프로젝트의 모바일 애플리케이션이 사용자에게 개인화된 "건강 로드맵"을 제공하여 증상이 나타나기 수년 전에 질병을 사전에 예방하는 데 도움이 될 것입니다.

(베트남 통신/Vietnam+)

출처: https://www.vietnamplus.vn/israel-phat-trien-ban-sao-ky-thuat-so-tung-ca-nhan-giup-du-doan-va-phong-benh-post1054981.vnp