앤트로픽이 AI 모델 클로드를 활용해 유전자 가위로 불리는 크리스퍼(CRISPR)와 구조적으로 닮은 새로운 효소 시스템 후보를 찾아냈다. 정확한 기능과 생명공학적 활용 가능성은 아직 확인되지 않았지만, 앤트로픽은 이 시스템이 향후 새로운 유전자 편집 도구로 발전할 가능성에 기대를 나타냈다.
앤트로픽은 23일 공식 블로그를 통해 내부 생명과학 연구팀과 실험실의 첫 연구 성과로 배열 연관 역전사효소(ART) 시스템을 발표했다.
ART 시스템은 주로 박테리오파지에서 발견되는 역전사효소(RT) 유전자와 그 주변에 길게 이어진 반복 DNA 배열로 구성된다. 이 반복 DNA 배열은 크리스퍼 시스템의 반복 서열과 유사한 특징을 보인다.
다리오 아모데이 앤트로픽 최고경영자(CEO)는 엑스(X)를 통해 ART의 배열 구조가 크리스퍼를 비롯해 DNA를 자르고 복사하거나 삽입하는 일부 시스템과 유사한 특성을 지닌다고 설명했다.
ART 시스템은 앤트로픽 연구진이 클로드를 이용해 대규모 DNA 서열 데이터베이스에서 새로운 역전사효소(RT) 사례를 찾는 과정에서 발견됐다. 역전사효소는 RNA를 DNA로 복사하는 효소다. 최근 세균의 면역체계에서 다양한 유형의 역전사효소가 발견되면서 학계의 주목을 받고 있다.
연구는 약 950개의 클로드 에이전트가 21시간 동안 2억1000만 토큰을 사용해 데이터를 탐색하는 방식으로 진행됐다. AI 에이전트는 20만개 이상의 역전사효소를 수집한 뒤 3500개의 신규 후보 시스템을 추렸고, 이를 다시 가장 유력한 20개로 압축했다. 이후 연구자가 검토할 수 있는 보고서도 작성했다.
아모데이 CEO는 전문 과학자에게 수주에서 수개월이 걸릴 수 있는 작업을 클로드가 하루 만에 수행했다고 설명했다.
탐색 과정에서는 한 에이전트가 특이한 역전사효소 유전자 주변의 DNA를 분석하다 일정한 간격으로 반복되는 서열 배열을 포착했다. 에이전트는 반복 서열의 개수와 간격을 측정하고 기존 시스템과 구조를 비교했다. 선행 문헌 검색을 거쳐 새로운 생물학적 시스템 후보라는 판단을 담은 보고서를 제출했다.
앤트로픽에 따르면 이런 특징의 조합은 지금까지 소수 시스템에서만 발견됐다. 이들 시스템은 프로그래밍이 가능하고 DNA 절단, 복사, 삽입 기능과 관련된 것으로 알려졌다. 다만 ART의 기반이 된 역전사효소 자체는 선행 연구에서 이미 확인된 바 있다. 클로드는 이 효소와 연결된 반복 배열 및 부속 단백질을 새롭게 포착한 것으로 앤트로픽은 보고 있다.
앤트로픽은 ART의 주요 기능을 규명하기 위한 실험을 진행 중이라고 밝혔다. ART가 크리스퍼처럼 실제 유전자 편집 도구로 활용될 수 있을지를 판단하려면 상당한 추가 연구가 필요하다는 설명이다.
외부 전문가도 관심을 보였다. 크리스퍼 유전체 편집 기술의 개척자 중 한 명인 펑 장 MIT·브로드연구소 교수는 프리프린트를 검토한 뒤 "AI 에이전트가 생물학적 발견에 기여할 수 있음을 보여주는 흥미로운 사례"라며 "역전사효소와 연관된 RNA 반복 배열의 발견은 진정으로 흥미롭고 추가 연구가 필요하다"고 평가했다.
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앤트로픽은 앞으로 생명과학 연구팀을 확대하는 한편 외부 과학자와 협력도 강화할 계획이다. 이번 연구에서 활용한 AI 기반 탐색 방식을 유전체학을 비롯한 다양한 생명과학 분야로 확장한다는 구상이다.
아모데이 CEO는 "새로운 유전자 편집 메커니즘일 수 있다고 본다"면서도 "정확한 기능과 생명공학적 활용 가능성, 중요도는 아직 분명하지 않다"고 밝혔다. 이어 "최소한 내가 박사과정 학생이었다면 자랑스러워했을 연구"라고 덧붙였다.
