IT之家 10월 15일 TechCrunch 보도에 따르면, Colossal Biosciences가 현지 시간 수요일 멸종 종 복원 관련 연구를 가속화하는 데 도움을 주는 새로운 인공지능 플랫폼을 공개했다.
IT지 가(之家)에 따르면, GenoMorph라는 이름의 이 플랫폼은 첨단 3차원 형태학, 비교유전체학 및 발생생물학 기술을 결합하여, 유전자 데이터가 제한적인 부활 프로젝트에서유전자 편집에 활용할 수 있는 표적 유전자를 선별합니다. 이 회사는 이 플랫폼을 통해 도도새 되살리기 계획을 추진하고 있으며, 도도새의 경우 이용 가능한 게놈 자료가 매우 부족하다.
예를 들어, 회사는 매머드 부활 프로젝트에서 100개의 게놈 샘플을 확보했지만, 도도새 프로젝트에서는 단 하나의 게놈만 사용할 수 있었다. 회사 측은 매머드가 살았던 추운 환경이 DNA 보존에 더 유리한 반면, 도도새는 열대 지역에 서식했기 때문에 남아 있는 매머드 DNA가 훨씬 풍부하다고 밝혔다.
Colossal Biosciences 최고경영자이자 공동창업자인 벤 램(Ben Lamm)은 인터뷰에서 “일반적으로 과학자들은 대량의 게놈을 비교하여 특정 형질을 결정하는 유전자 차이를 찾아낼 수 있다. 하지만 멸종 종의 고대 DNA는 그런 조건이 갖춰져 있지 않다. 이러한 종의 DNA 보유량이 극히 적어 소수의 완전한 게놈만 얻을 수 있다”고 말했다.
람(Ram)은 GenoMorph 플랫폼 구축을 위해 닭, 메추라기, 오리, 비둘기에서 수집한 대량의 발생 데이터와 70종이 넘는 조류의 유전 정보 및 두개골 3D 측정 데이터를 통합했다고 소개했다. 해당 플랫폼은 1년 이상에 걸쳐 개발되었으며, 회사가 멸종 종 부활 분야에서 오랜 기간 축적해 온 연구 성과를 기반으로 한다.
"이 AI는 새의 부리와 안면 구조가 발달하는 과정에서 어떤 DNA 조각이 활성화되는지 학습하고, 그 정보를 활용해 어떤 유전자 조절 메커니즘이 도도새의 상징적인 외형을 만들었는지 예측한다." 그는 이 플랫폼을 "도도새 유전체 보물지도"에 비유하며, 팀은 더 이상 방대한 잠재적 유전자 차이를 일일이 조사할 필요 없이 GenoMorph가 진정으로 핵심적인 유전자 변이 자리를 직접 선별해낼 수 있다고 말했다.
이어 그는 말했다. “현재 우리는 도도새의 두안면 형태 개조에 활용 가능성이 있는 DNA 편집 표적 약 2300개를 찾아냈으며, 다음으로 실험실에서 검증을 진행할 수 있다.” 램(Ram)은 GenoMorph가 회사가 부활 동물 연구에서 가장 큰 병목 중 하나, 즉 어떤 유전자 변화가 절종 종 고유의 특징을 만들어냈는지 규명하는 문제를 해결하는 데 도움이 될 것이라고 밝혔다. 다만 과학자들은 이러한 편집 작업으로 목표하는 외형적 특징을 지닌 개체를 길러낼 수 있는지 여부를 검증해야 한다.
"우리는 지질 나노입자를 이용해 유전자 편집 도구를 발육 중인 조류 배아에 직접 주입하는 새로운 시스템을 개발했습니다." 이 방식은 연구팀이 특정 유전자 변화가 조류 발달에 어떤 영향을 미치는지 관찰할 수 있게 해주며, "조류가 전체 번식 주기를 거쳐 성적으로 성숙할 때까지 기다릴 필요가 없습니다."
회사는 수요일에 동시에 발표하기를, 현재 니코바르비둘기 개체군이 이미 36마리에 달했으며, 난자와 정자로 발달할 수 있는 핵심 세포를 성공적으로 배양했다고 밝혔다.
“니코바르왕비둘기는 도도새의 현존하는 가장 가까운 친연종이며, 이 세포들은 도도새의 형질을 지닌 개체를 배양하는 데 핵심적인 요소입니다." 그는 다음 단계로 연구팀이 실험실에서 GenoMorph가 제시한 예측 결과를 검증할 계획이라고 밝혔다. 램은 이어서 말했다. "가장 고무적인 점은 우리가 개발한 여러 기술이 점차 융합되고 있으며, 생명 진화 트리상 완전히 다른 다른 분류군을 대상으로 하는 연구 프로젝트에도 지원을 제공할 수 있다는 것입니다."
이러한 유전자 편집이 안전한지에 대한 질문을 받자, 람은 GenoMorph와 같은 기술을 개발한 목적은 유전자 공학을 '더 정밀하고, 통제 가능하며, 검증 가능하게' 만드는 것이라고 말했다. 이 플랫폼 자체는 유전자 편집 작업을 수행하지 않으며, 연구팀이 심층 연구할 가치가 있는 유전자 변경 방안을 선별하도록 돕는 것일 뿐이다.
“잠재적인 편집 표적을 찾았다는 것이 곧바로 동물 체내에 이식하겠다는 뜻도, 그것이 안전하다고 기본적으로 전제하는 것도 아닙니다.” 그는 덧붙였다. “이러한 유전자 변화를 정확하게 식별하고 검증할수록 연구 전 과정에서의 의사결정이 더욱 신뢰할 수 있게 됩니다.”
한편, Colossal Biosciences의 이 신기술은 XPRIZE 창립자 피터 다이아만디스(Peter Diamandis)의 인정을 받았다. Colossal Biosciences의 투자자이기도한 다이아만디스는 수요일, Colossal Biosciences의 프로그래밍 가능 생물 플랫폼을 활용하여 의료, 농업 및 종 보전 분야에 진출하는 기업들을 전문적으로 지원하는 새로운 벤처캐피탈 NeoGenesis Capital의 설립을 발표했다.