National Toxicology Research Institute plans to utilize decades of accumulated data by establishing a new 'Toxic AI Data Center'

National Toxicology Research Institute “We will breathe life into decades of accumulated data by establishing a new Toxicology AI Data Center”

It is expected that the use of ‘virtual control groups’ will reduce the use of laboratory animals and increase the efficiency of non-clinical trials.

(대전=연합뉴스) 김준호 기자 = "국가독성AI데이터센터 신설은 연구소가 축적해 온 독성연구 역량에 데이터와 AI를 접목해 연구방식을 한 단계 전환하기 위한 출발점입니다. 실험동물 사용을 줄이고 독성평가의 효율성과 신뢰성을 높이는 연구환경을 만들어가겠습니다."(국가독성과학연구소 관계자)

Toxicity evaluation is necessary to determine the safety of not only medicines, but also chemicals and various products in everyday life.

화학물질의 안전성을 연구하는 국가독성과학연구소(KIT) 허정두 소장은 4일 연합뉴스에 "수십 년간 축적된 독성데이터에 AI 등을 활용해 숨을 불어넣을 계획"이라고 강조했다.

The ‘National Toxic AI Data Center’, newly established this year, plays one role.

연구 현장에서는 과거 수행된 실험 데이터를 통합적으로 검색하거나 확인하기 어려워 기관 내부에 유사한 데이터가 존재하는데도 이를 알지 못한 채 같은 실험을 다시 설계하는 경우도 있다.

각 연구부서와 개별 연구에 흩어진 데이터를 표준화하고 연결해 인공지능(AI)이 활용할 수 있는 연구자산으로 전환하고, 이를 새로운 독성평가와 연구에 다시 활용하겠다는 구상이다.

KIT 내부에 축적된 독성데이터를 연구와 산업 현장에서 다시 활용할 수 있는 자산으로 전환해 신약개발과 안전성 평가의 효율성을 높이는 것이 '잠자는 데이터에 숨을 불어넣는다'는 국가독성AI데이터센터의 지향점이다.

KIT 관계자는 "기존 데이터를 찾아 활용할 수 있다면 중복실험을 줄이고 여러 데이터를 결합해 분석의 통계적 기반을 강화할 수 있다"며 "데이터를 단순히 한곳에 모으는 데 그치지 않고 검색하고 활용하며 서로 연결할 수 있는 형태로 전환하는 작업을 추진하고 있다"고 설명했다.

The official added that the key is data standardization.

KIT는 비임상 데이터 교환 국제표준(SEND)을 기반으로 연구데이터의 용어와 체계를 표준화하고, AI 학습에 활용할 수 있는 데이터 환경을 구축한다는 계획이다.

One area that shows new possibilities for utilizing accumulated data is virtual control group (VCG).

VCG는 과거 비임상시험에서 축적된 대조군 데이터를 활용해 새로운 시험에서 필요한 대조군 일부를 가상 데이터로 대체하는 접근이다.

이를 활용하면 기존 데이터를 새로운 시험에 다시 활용하면서 실험동물 사용을 줄이고 비임상시험의 효율성을 높일 수 있다.

KIT가 데이터와 AI에 주목하는 배경에는 실험동물 사용을 줄이면서도 과학적 신뢰성을 갖춘 독성평가 체계를 구축해야 한다는 문제의식도 자리하고 있다.

KIT는 1985년부터 매년 '실험동물 사랑의 날'을 열어 인류의 건강과 과학 발전에 기여한 실험동물의 희생을 기리고 있다.

동물실험윤리위원회(IACUC) 주관으로 연구자들이 실험동물의 인도적 사용을 다짐하고 희생된 동물을 추모하는 행사다. It is an opportunity to reflect on the meaning of respect for life and animal welfare during the research process.

KIT는 1989년부터 현재까지 아시아에서 가장 오랜 기간 국제실험동물관리평가인증협회(AAALAC International) 인증을 유지하며, 동물 복지와 윤리적 처우를 중시하는 국제적 수준의 동물실험 관리체계를 구축·운영하고 있다.

연구소는 AI 예측 모델을 활용해 독성평가의 속도와 정확도를 높이면 위해 가능성이 있는 물질을 보다 일찍 선별하고 후속 연구가 필요한 대상을 효율적으로 판단하는 데 기여할 수 있을 것으로 보고 있다.

허 소장은 "AI와 데이터는 기존의 독성연구를 대체하는 것이 아니라 연구자가 더 나은 판단을 내릴 수 있도록 돕는 새로운 연구 기반"이라며 "연구소가 보유한 데이터와 연구역량이 연구 현장뿐만 아니라 제약·바이오 산업과 규제과학 분야에서도 폭넓게 활용될 수 있도록 우리나라 독성연구의 데이터 기반을 강화해 나가겠다"고 말했다.