성시헌 신봉고1 화생명공학 신약개발연구원 - 소프트웨어 모델링 기획

주제: 생성적대립신경망(GAN)을 활용한 신약개발 소프트웨어 모델링

탐구동기

출처: https://www.apple-economy.com/news/articleView.html?idxno=65611

7년 걸리는 신약 개발, AIㆍ‘GAN’으로 21일만에 완료

수만ㆍ수십만 화합물중 AI로 분자화합물 초특급 추출…美 벤처기업 등 개발 성공

‘코로나19’ 백신은 대체로 1년이 채 안 되는 기간에 개발되었다. 그러나 보통 신약의 경우 평균 약 7년이 소요된다는게 제약업계의 정설이다.

그에 비하면 ‘코로나19’ 백신은 최단기간에 개발해낸 사례로 오래 기억될 만하다. 그러나 최근 미국과 유럽의 일부 벤처기업들이 AI를 활용해 불과 21일만에 개발하는 기술을 선보여 관심을 끌고 있다.

미국의 벤처기업 인실리코 메디슨(Insilico Medicine)은 최근 2~3년이 걸리던 신약 후보를 발견하는 프로세스를 21일까지 단축했다는 연구 성과를 발표한 것으로 전해졌다.

문제점과 나의 소프트웨어 모델링의 필요성

신약개발을 하는 입장에서 기본적으로 신약을 구성하는 분자 및 화학데이터를 기반으로 분석을 시작하고. 그 안에서 알맞는 물질을 추출하여 연구를 시작한다. 데이터의 양이 매우 다양하고 복잡하기 때문에 이 안에서 모든 데이터의 생물학적 물리화학적 특성을 분석하는데에는 시간이 매우 오래걸린다. 또한 신약은 부작용이 있어써는 안되기 때문에 검증과정이 까다롭게 안전성을 보장하기 위해 분자디자인을 설계할 때 많은 시간과 노력이 필요하다. 이 때 우리는 컴퓨터를 활용한 최적화 및 시뮬레이션을 하고 AI 를 활용한 가상 데이터를 창작하고 시뮬레이션을 자동으로 진행함으로서 기존보다 더욱 빠르게 신약의 분자화합물을 찾아내야한다.

서론

GAN이란 무엇일까?