• 연구자들은 인공 지능(AI)을 사용하여 천연 효소의 핵심 특징인 다단계 반응을 거칠 수 있는 완전히 새로운 효소를 설계함
• 2월 13일 Science에 발표된 최신 연구에서 들은 여러 머신러닝 접근 방식을 결합하여 이전에 비슷한 방식으로 작동하도록 설계된 효소보다 60,000배 반응을 가속화 할 수 있는 효소를 설계함

• 연구자들은 분자 간의 에스테르 결합을 끊는 것을 포함하는 세린 가수분해라는 4단계 화학 반응을 겪을 수 있는 효소를 만들고자 함
• 세린 가수분해효소는 천연 효소이며 소화, 지방 대사 및 혈액 응고를 포함한 많은 생물학적 과정에 관여한다고 알려져 있음
• 연구자들은 RFdiffusion이라는 AI 도구로 효소 개발을 시작함
• 그런 다음 PLACER라는 딥 신경망을 만들어 반응의 모든 단계에서 효소의 원자 위치와 결합하는 분자를 모델링하여 구조 설계를 개선
• AI가 필터처럼 작동하여 효소의 활성 부위가 호환되고 반응의 각 단계를 수행하기에 적절하게 배열되었는지 확인하는 원리
• 새롭게 설계된 효소는 세린 가수분해의 4단계를 모두 완료함

• 이 연구는 단지 원리의 증명일 뿐이며, 새롭게 만든 효소가 유망하기는 하지만 아직은 자연계에 있는 세린 가수분해효소만큼 효율적이지 않음
• 효소 구조를 더 미세하게 조정하여 속도와 효율성이 향상되면 이 기술이 실제 응용 분야에 한 걸음 더 가까워질 수 있을 것으로 예상
• 이 연구에서 사용된 AI 도구가 언젠가는 자연에 존재하지 않는 완전히 새로운 화학 반응을 일으킬 수 있는 효소를 설계하는 데 사용될 수 있을 것으로 전망

-Lauko, A. et al. Science https://doi.org/10.1126/science.adu2454 (2025).

혈액검사만으로 췌장암 전이 예측

• 연구자들은 췌장암이 신체의 다른 부위로 퍼지기 전에 췌장암을 감지하는 간단한 혈액 검사를 개발
• 2월 12일 Science Translational Medicine 에 게재된 이 연구를 통해 질병의 낮은 생존율을 개선하기 위해 일상적인 검진에 사용할 수 있을 것이라 전망

- Mira, J. L. M. et al. Sci. Transl. Med. 17, eadq3110 (2025).

알츠하이머를 피할 수 있는 방법?

• 2월 10일 Nature Medicine 에 발표된 연구 결과는 뇌를 파괴하는 단백질과 이를 표적으로 삼는 약물의 역할에 대한 의문을 제기함
• 2011년부터 우성 유전 알츠하이머 네트워크(DIAN)라는 연구에서는 많은 구성원이 PSEN2 라는 유전자에 돌연변이가 있는 가족을 추적함
• 이 돌연변이로 인해 뇌는 신경 퇴행을 유발하는 것으로 생각되는 끈적끈적한 플라그에 뭉치기 쉬운 아밀로이드 단백질 버전을 생성함
• 이 돌연변이가 있는 가족 구성원은 50세경에 알츠하이머병을 앓음

• 연구자들은 가족력있는 61세 남성이 PSEN2 돌연변이가 있음에도 완전한 인지 기능을 가진 상태로 살고 있음을 확인함
• 연구자들은 스캔 결과 그의 뇌가 알츠하이머병 환자의 뇌와 유사하게 아밀로이드로 차 있었지만 타우 덩어리가 없음을 확인함
• 10년 동안 연구자들은 이 남성이 정말로 알츠하이머에 저항력이 있는지 확인하기 위해 기억력 테스트와 다른 인지 평가를 실시했고 전반적으로 정상이었음을 확인함
• 연구자들은 이 남자가 PSEN2 돌연변이와 초기 치매를 가진 친척들에게는 존재하지 않았던 유전적 변형 9개를 가지고 있다는 것을 발견
• 변형 중 6개는 이전에 알츠하이머병과 관련이 없었지만 신경 염증 및 단백질 접힘과 같은 질병과 관련된 기능에 관여
• 환경적 요인과 더불어 여러 가지 변이가 결합된 것이그가 직계 가족들보다 적어도 21년 이상 치매에 저항한 이유라고 설명할 수 있음

• 다른 연구팀은 위 연구와 같은 돌연변이를 가진 다른 두 사람을 발견했는데, 연구자들은 어떤 변이가 여기에 관여하고 어떻게 작동하는지 확인할 예정
• 이 연구는 아밀로이드가 알츠하이머병의 주요 원인이라는 일반적인 이론에 반한다는 점에서 새로운 접근이 될 수 있음

- Llibre-Guerra, J. J. et al. Nature Med. https://doi.org/10.1038/s41591-025-03494-0 (2025).