AI 설계 파지 16종 작동 확인…생물안전 과제 부상

생성형 인공지능 ‘에보 1’과 ‘에보 2’가 세균을 감염시키는 바이러스인 파지의 유전체 전체를 설계했고, 후보 285개 가운데 16개가 실제 감염·증식 능력을 보였다. 브라이언 하이 스탠퍼드대 화학공학과 조교수 연구팀은 설계안을 DNA로 합성한 뒤 비병원성 대장균을 대상으로 배양접시에서 기능을 시험했다. 사람이나 동물을 대상으로 한 연구는 아니며 치료 효과와 안전성도 검증되지 않았다.

에보 모델은 200만개가 넘는 파지 유전정보와 자연 파지 ‘파이엑스174’ 계열의 유전체 약 1만4000개를 학습했다. DNA를 이루는 A·T·G·C 염기의 배열을 바탕으로 수천개 후보를 생성하자 연구팀은 대장균 감염 가능성과 유전체 완성도를 따져 285개를 선별했다. 합성 실험에서 작동한 설계는 16개에 그쳐 AI 결과물을 실제 실험으로 걸러내는 과정이 필수적임이 드러났다.

파이엑스174는 염기 5386개와 유전자 11개로 구성된 작고 단순한 바이러스로, 대장균 내부에서 증식한 뒤 세포를 터뜨려 죽이지만 사람과 동물 세포에는 감염되지 않는다. 파지는 항생제가 듣지 않는 세균 감염의 대안으로 주목받지만 감염할 수 있는 균의 범위가 좁고, 세균이 공격을 회피하도록 변하면 효과를 잃을 수 있다. 이번 실험에서는 AI 설계 파지 여러 종을 섞어 자연 파지가 듣지 않던 대장균 두 균주의 성장을 억제했다.

완전한 바이러스 유전체를 AI로 설계해 실제 바이러스로 구현했다는 점은 활용 가능성과 생물안전 우려를 동시에 키웠다. 연구팀은 학습자료에서 사람·동물·식물을 감염시키는 바이러스 정보를 제외했으며, 유전체 전체 설계 단계부터 안전·보안 전문가가 참여해야 한다고 판단했다. 전문가들은 AI 개발·이용과 연구계획을 심사하고 DNA 제조 단계에서 위험 서열 주문을 차단하며, 실험실에 생물안전·생물보안 기준을 함께 적용하는 통제체계가 필요하다고 제안했다.