7일(현지시간) 로이터에 따르면 미국 매사추세츠공대(MIT) 연구팀은 인공지능(AI)를 활용해mRNA 백신의 열 안정성을 높이는 기술을 공개했다. 연구결과는 9월 28일(현지시간) 국제학술지 '네이처 생명기술'에 발표됐다.
mRNA 백신은 세포가 특정 단백질을 만들도록 정보를 전달하는 유전물질 'mRNA'와 mRNA를 감싸는 '지질나노입자(LNP)'로 구성된다. mRNA 백신은 열에 취약해 상온에서도 쉽게 분해된다.
신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) mRNA 백신은 제약사에 따라 다르지만 영하 70℃에서 영상 2℃ 사이의 저온에 보관해야 한다. 콜드체인은 팬데믹 시기 백신 접근성을 높이는 핵심 요인이었다.
연구팀은 '베이지안 최적화'를 시행하는 AI '에이전트(AGENT)'를 개발했다. 베이지안 최적화는 기존 실험 결과를 바탕으로 최적의 결과를 찾는 통계 기법이다. 에이전트는 최적화를 통해 mRNA 백신을 안정적으로 보관할 수 있는 백신 제형을 찾는다.
에이전트는 사람이 수행한 초기 실험 데이터를 학습해 다음으로 수행할 실험을 제안했다. 인간 연구자는 에이전트가 제안한 실험을 시행하고 결과를 다시 에이전트에 입력한다. 이 과정을 6회 반복한 결과 최적의 제형을 찾았다.
에이전트가 찾은 고체 상태의 백신 제형은 37℃에서 2개월 이상 보관한 뒤에도 생물학적 활성을 100% 유지했다. 연구팀은 상온에서 최대 1년 동안 안정성을 유지할 수 있는 제형도 확보했다.
장기간 보관한 백신을 생쥐와 게잡이원숭이에 투여하자 기존 제형의 백신과 유사한 수준의 면역반응이 나타났다. 아직 동물실험 단계로 사람에게 투여할 경우 안전성과 면역 효과는 추가 검증이 필요하다.
연구팀은 "이번에 개발한 기술로 백신 보관과 운송 비용을 최대 86% 절감할 것으로 보고 있다"며 "mRNA 백신뿐 아니라 치료제, 마이크로니들 패치와 같은 첨단 약물 전달 기술의 활용 범위도 넓힐 것"이라고 말했다.
<참고자료>
doi: 10.1038/s41587-026-03331-w
