스탠퍼드 연구팀, AI로 세계 최초 바이러스 개발

(퍼플렉시티로 출처 기사를 요약)

최근 스탠퍼드 대학과 Arc Institute 연구진이 자체 개발한 인공지능(AI) 모델 ‘이보(Evo)’를 활용해 세계 최초로 인공 지능이 바이러스 유전체를 설계하고, 실제로 기능하는 바이러스를 만들어내는 데 성공했다고 2025년 9월 17일 네이처에 발표했다. 이 바이러스들은 항생제 내성 균주를 포함한 여러 대장균(E. coli) 균주를 감염시키고 죽일 수 있는 기능성을 갖췄다.

복잡한 유전체 설계 도전

바이러스 등 생명체 유전체 설계는 매우 복잡해 기존 AI는 단백질 단위나 부분 유전체 생성 정도에 머물렀다. 이번 연구는 완전한 5,386개 염기쌍, 11개 유전자를 가진 단일 가닥 DNA 바이러스 ΦX174(파이엑스174)를 설계 모델로 삼았다. Evo AI는 이미 200만 개가 넘는 박테리오파지 유전체를 학습했으며, ΦX174 유전체와 유사한 구조를 갖되 E. coli 특정 균주를 감염시킬 수 있도록 설계 방향을 맞췄다.

AI 설계와 실험적 검증

연구진은 수천 개 AI가 생성한 후보 바이러스 유전체 중 302개를 선정해 실험실 합성 후 박테리아 배양에 투입했다. 그 결과 16개 바이러스가 실제로 대장균을 감염시키고 죽이는 능력을 보였으며, 일부는 자연계에 존재하지 않는 돌연변이 조합을 포함해 이전 바이러스가 공격하지 못했던 균주들도 감염시켰다.

신뢰와 안전을 위한 노력

“AI가 완벽한 유전체 설계를 달성한 것은 최초”라고 컴퓨테이셔널 생물학자 브라이언 히(Brian Hie)는 말했다. 그러면서 “향후 AI가 완전한 생명체를 설계하는 단계로 나아갈 것”이라 전망했다. 다만, 연구진은 바이오안전과 오남용 위험에 매우 신중하며, 동료평가 전임을 알리고 추가 실험과 안전 검증이 필요하다고 밝혔다.

미래의 바이오테크놀로지

이번 연구는 향후 항생제 내성균 대응을 위한 파지(박테리아 감염 바이러스) 치료법 개발, 유전자 전달벤치마킹과 합성생물학 응용 등 바이오기술 혁명에 한 획을 그을 큰 진전으로 평가된다. AI가 바이러스 같은 유전체 단위 생명 설계를 현실화하면서 맞춤형 생명공학과 의료 분야에 혁신을 가져올 전망이다.