세포분열 과정을 묘사한 그림. 세포의 분열과 배열 양상은 세포의 위치나 특정 시점에 어떤 세포와 접촉 중인지 등 다양한 변수에 따라 달라진다. 게티이미지뱅크 제공


세포의 분열과 배열 과정을 1분 단위로 예측할 수 있는 인공지능(AI) 모델이 개발됐다. 초파리 배아 실험에서 약 5000개 세포 각각의 변화를 1시간 동안 90% 정확도로 예측하는 데 성공했다. 향후 천식 환자의 폐 조직이나 암 진행 과정에서 일어나는 세포 움직임을 예측해 새로운 진단법과?치료제 탐색에 기여할 것으로 기대된다.
밍 구오 미국 매사추세츠공대(MIT) 바다이야기 기계공학과 교수팀은 AI 딥러닝 모델을 활용해 초파리 초기 발달 과정에서 개별 세포의?분열·배열 과정을 1분 단위로 예측하는 데 성공하고 연구결과를 15일 국제학술지 '네이처 메소드'에 공개했다.
세포 분열과 배열 양상은 세포의 위치와 특정 시점에 어떤 세포와 접촉 중인지 등 다양한 변수에 따라 달라진다. 연구팀은 초파리 배아 발생 과정 오리지널골드몽 중 개별 세포가 시간에 따라 어떻게 변화하는지 학습시켰다.
약 5000개의 세포 덩어리로 구성된?초고화질 초파리 배아 발달 영상에 개발된 AI 모델을 적용한 결과 초기 1시간 동안 5000개의 각 세포가 1분 단위로 어떻게 이동하고 재배열되는지 90% 정확도로 예측하는 데 성공했다.
구오 교수는 "어떤 세포 움직임이 바다이야기하는법 일어날지 여부뿐 아니라 언제 발생할지도 예측할 수 있다"며 "국소적인 세포 상호작용이 전체 조직과 유기체?형성에 미치는 영향을?규명할 수 있을 것"이라고 설명했다.
연구팀은 "천식 조직은 정상 조직과 다른 세포 움직임을 보인다"며 "이번에 개발한?모델이 미묘한 차이를 포착해 진단법이나 약물 선별 과정을 개선할 수 있을 것"이라고 밝혔다 야마토통기계 .
<참고 자료> - doi.org/10.1038/s41592-025-02983-x
[이병구 기자 2bottle9@donga.com]