모더나, 백신 개발에 IBM 양자 컴퓨팅과 AI 활용

‘메신저 리보핵산(mRNA)’ 연구에 IBM 생성형 AI 기술 도입

IBM은 코로나19 백신 개발 기업으로 유명한 생명공학 기업 ‘모더나’와 의학 연구 발전을 위해 인공지능(AI)과 양자 컴퓨팅 등 차세대 기술을 함께 연구하기로 했다고 26일 밝혔다.

모더나는 현재 ‘메신저 리보핵산(mRNA)’ 치료제와 백신 개발에 속도를 내고 있다. mRNA는 핵 안에 있는 DNA의 유전정보를 세포질 안의 리보솜에 전달하는 RNA이다. 번역의 주형으로 이용되는 RNA의 일종으로 바이러스의 유전정보가 담겨 있다. 보통 DNA가 가진 유전정보가 단백질로 표현되기 위해서는 먼저 DNA가 RNA로 전사돼야 하는데, 이때 단백질로 번역되기 위해 전사된 이 RNA를 mRNA라 한다. 실질적으로 단백질을 합성하기 위한 정보를 DNA로부터 단백질 합성기구인 리보솜에 전달하는 역할을 해 전령RNA라고 불리기도 한다.

모더나는 mRNA 분야 프로그램을 연구하던 회사에서 약 10년 만에 7가지 방식에 걸친 다양한 백신 및 치료제 임상 포트폴리오, mRNA 및 지질 나노입자 제제를 포함한 광범위한 지적 재산 포트폴리오, 신속한 임상 및 상업적 대량 생산을 가능하게 하는 통합 제조 공장을 가진 대기업으로 변모했다. 지금도 mRNA 관련 연구에 속도를 내는 중이다.

이번 IBM과의 협력도 MRNA 치료제와 백신 개발에 있어 AI와 양자 컴퓨팅 등의 기술을 활용하기 위해서다. 우선 양사는 분자의 특성을 예측하고 잠재적인 mRNA 의약품의 특성을 이해하는 데 도움을 줄 수 있는 AI 파운데이션 모델인 ‘몰포머(MoLFormer)’를 적용하기로 했다. 모더나는 몰포머를 활용해 mRNA가 신체 내에서 이동할 때 이를 캡슐화하여 보호하는 지질 나노입자와 질병과 싸우기 위해 세포에 안내 역할을 하는 mRNA를 최적화하는 것을 목표로 하고 있다. 이 계획에 따라 모더나와 IBM은 최첨단 제형 발견과 생성형 AI를 결합해 최적의 안전성과 효능을 갖춘 mRNA 의약품을 만들기로 했다.

또 모더나는 기존 컴퓨터로 다루기 어려웠던 문제를 양자 컴퓨팅을 활용해 해결하기로 했다. 양자 컴퓨팅은 기존 컴퓨터로는 풀기 어려운 복잡한 문제를 해결하기 위해 양자 역학의 원리를 활용하는 혁신 기술로 부상하고 있다. 양사는 이 양자 기술로 그동안 백신 개발에 난제로 꼽힌 문제들을 하나씩 풀어가기로 했다.

스테판 방셀 모더나 최고경영자(CEO)는 “창사 이래 우리는 mRNA 의약품을 통해 사람들에게 가능한 가장 큰 영향을 미치기 위해 최첨단 기술을 활용해왔다”며 “mRNA 과학을 발전시키기 위한 새로운 AI 모델을 개발하고, 양자 컴퓨팅 시대에 대비할 수 있어 기쁘다”고 말했다. 

다리오 길 수석부회장 및 IBM 리서치 총괄 책임자는 “모더나 과학자들은 분자의 행동 방식을 더 잘 이해하고 완전히 새로운 분자를 창조해내는 데 치료용 생성형 AI와 관련해 우리가 다년간 연구해온 노력의 결과를 활용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.