▲ AI-bRNN을 통해 쥐가 느끼는 고통이 실시간으로 측정되는 모습(자료=뉴로그린)

본 연구의 핵심 기술인 뉴로이미징-AI 융합기술은 주식회사 뉴로그린의 윤희라 연구소장과 박명성 AI-데이터 분석 팀장이 주축이 돼 개발했다. 연구결과는 앞으로 만성 통증의 진단 및 진통제 혁신신약 개발 등에 광범위하게 응용될 수 있어 국내외 제약회사들의 비마약성 진통제 신약개발을 크게 촉진할 것으로 기대된다.

전 세계 수백만 명이 앓고 있는 난치성 질환인 만성 통증(chronic pain) 중에서 별다른 외부 자극 없이도 통증이 지속적으로 나타나는 자발통(spontaneous pain)은 그동안 가장 중요한 임상적 문제였다. 하지만 외부 자극에 의해 발생하는 유발통(stimulus-evoked pain)에 비해 진단 및 치료가 어려웠다.

또한 수많은 자발통 관련 신약이 개발되었으나 임상시험에서 대부분 실패했다. 자발통 연구에 사용되는 대표적 전임상 동물 모델인 생쥐의 경우, 인간과 언어소통이 불가능하기 때문에 통증 정도에 대한 객관적, 정량적 측정이 불가능했다. 따라서 그동안 마약성 진통제, 항전간제, 항우울제 등이 대체 처방돼왔다.

주식회사 뉴로그린 연구팀이 개발한 뇌신경 이미징-AI 융합기술은 최신 현미경 기법인 생체 내 다광자 칼슘 이미징(In vivo multi-photon calcium imaging)을 도입해 깨어 있는 생쥐의 대뇌피질에서 수백 개의 신경세포 활동을 동시에 기록하고 딥러닝 알고리즘인 AI-bRNN 기술로 분석해 생쥐가 느끼는 통증의 시간과 강도를 객관적으로 정량화하는 데 성공했다.

뉴로그린 김선광 대표는 “본 연구를 통해 전임상 동물 모델에서 통증을 실시간으로 측정하는 세계 유일의 뇌신경-AI 융합 원천기술을 확보했다”며 “이미 ‘딥러닝 모델을 이용한 통증 평가 방법 및 분석 장치’로 특허등록이 완료된 본 기술을 바탕으로 올 9월부터 본격적으로 진통제 신약개발 전임상 효능 평가 플랫폼 R&D 서비스를 시작한다. 추후 더 나아가 만성 통증 환자의 객관적 진단기술을 개발하고자 한다”고 전했다. 

한편, 뉴로그린은 뇌신경질환 전문 회사로 서울바이오허브에 입주한 바이오 창업기업이다. 서울바이오허브는 한국보건산업진흥원이 서울시로부터 위탁·운영하는 바이오의료 창업 플랫폼으로 스타트업의 기술사업화와 바이오의료 분야 전문 교육, 컨설팅, 국내외 네트워킹, 글로벌 진출 등 다양한 지원사업을 운영한다.