양자컴에 처음 업로드된 D형 간염바이러스 유전정보…맞춤 의료 열릴까 작성일 04-16 40 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="bNUtg5oMLX"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="407a98758b826b44fe4e9d98b9aa2941600fdace0311db55697c30d37c7712ec" dmcf-pid="Kfls2r9ULH" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="미국 IBM의 156큐비트급 양자컴퓨팅 프로세서 헤론(Heron). IBM Quantum 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416140334306zgib.png" data-org-width="680" dmcf-mid="BNK7EUkLMZ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416140334306zgib.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 미국 IBM의 156큐비트급 양자컴퓨팅 프로세서 헤론(Heron). IBM Quantum 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="106142babe530be82da061671d39049b52d92a1699dea72c9dab10694900457b" dmcf-pid="94SOVm2udG" dmcf-ptype="general">과학자들이 D형 간염바이러스의 전체 유전정보를 양자컴퓨터에 업로드하는 데 성공했다. 어떤 종의 전체 유전자를 양자컴퓨터가 계산할 수 있도록 구현한 첫 사례다. 아직 실제 분석까지 이어지진 않았지만 맞춤형 의료 등 첨단 바이오 과제를 양자컴퓨터로 해결하기 위한 초석으로 평가된다.</p> <p contents-hash="4cfdb3ec2ba0fefb9636d0382896593972318c6fbcece14b9d19357b6f811f68" dmcf-pid="28vIfsV7RY" dmcf-ptype="general"> 15일(현지시간) 국제학술지 '사이언스'는 바이러스 유전체 데이터의 양자컴퓨터 탑재 사례를 조명했다. 9일(현지시간) 영국 웰컴 생어 연구소는 미국 IBM 양자컴퓨터에 D형 간염바이러스 전체 유전체를 업로드하는 데 성공했다고 밝혔다. 영국 옥스퍼드대, 케임브리지대, 호주 멜버른대, 우크라이나 키이우 아카데미대(KAU)와 협력한 성과다.</p> <p contents-hash="61ca34712116e47a1b68860046ad49064f0c007e813b740f9a74509084f2381c" dmcf-pid="V6TC4OfznW" dmcf-ptype="general"> 양자컴퓨터는 기존 고전컴퓨터(슈퍼컴퓨터)로는 계산이 너무 오래 걸려 사실상 해결이 불가능한 유형의 문제를 풀 수 있다. 여러 물리적 상태가 동시에 확률적으로 존재하는 양자중첩 상태를 활용한 정보처리 단위 '큐비트(qubit)' 수가 많고 오류가 적을수록 성능이 높다. 신소재·신약 개발, 물류, 금융 분야 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="3b64afaed65e47e03562898ed5261463148994c8762c7787a162aeb904a11c81" dmcf-pid="fPyh8I4qiy" dmcf-ptype="general"> 맞춤형 의학이나 병원체 진화 이해의 핵심으로 꼽히는 '판게놈(Pangenome)' 개념은 다양한 동종 개체로부터 수집된 염기서열의 집합을 말한다. 어떤 종 내에서 가능한 디옥시리보핵산(DNA)와 리보핵산(RNA)의 염기서열 변이를 모두 포착해야 해 계산이 복잡하다. 유전체 크기에 따라 계산 복잡성이 급격히 증가하기 때문에 기존 컴퓨팅 기법으로는 분석하는 데 근본적인 한계가 있다.</p> <p contents-hash="f32168bb383c8d980825f808c8c6eaa2be7f6093174b2e05abea756b45143ae0" dmcf-pid="4QWl6C8BiT" dmcf-ptype="general"> 방대한 염기서열 조합 계산도 양자컴퓨터가 잘 해낼 수 있는 분야로 주목받는다. 양자컴퓨터로 판게놈을 분석하려면 먼저 양자컴퓨터가 계산할 수 있도록 유전체 데이터를 업로드하는 것이 우선이다.</p> <p contents-hash="e409498eae114ad35694a89b0d75cb9408009810331be6549de72885c3282b37" dmcf-pid="8xYSPh6bnv" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 유전체 크기가 작으면서도 감염 시 치명적일 수 있어 임상적으로도 중요한 병원체인 D형 간염바이러스를 선정했다. D형 간염은 B형 간염바이러스가 있는 조건에서 증상을 악화시키는 형태로 발병한다.</p> <p contents-hash="67957e4d470b7d5d0caa6542c695b5737ab941dbed2a58003710b04403975586" dmcf-pid="6MGvQlPKLS" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 IBM의 156큐비트급 양자컴퓨팅 프로세서인 헤론(Heron)에 D형 간염바이러스 DNA 서열 데이터를 양자컴퓨터가 처리할 수 있는 형식으로 탑재하는 데 성공했다. 총 117큐비트 규모다. 양자 알고리즘이 유전 정보를 처리하고 분석할 수 있도록 준비 작업을 마친 셈이다.</p> <p contents-hash="7552ff67f1461cdae480730642ad2560e768ec12cdf2350708b5f38bafee38a4" dmcf-pid="PRHTxSQ9Jl" dmcf-ptype="general"> 대량의 유전체를 빠르게 분석하는 기술은 감염병을 신속하게 추적하고 희귀 유전 질환에 대한 이해를 증진하는 데 직결된다. 연구팀은 "유전체학 분야에서 대안적인 접근 방식이 존재함을 증명한 것"이라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="d1859c6aaa519584bcc2218ca1b390047135192cfe9719940493831b7547403d" dmcf-pid="QBmkzA71Lh" dmcf-ptype="general"> 연구에 참여한 세르기 트르렐추크 영국 옥스퍼드대 컴퓨터과학부 교수는 "판게놈을 다룰 때 정보는 얽힌 미로 형태로 나타난다"며 "최적의 경로를 찾도록 돕는 양자 알고리즘을 구축하고 있다"고 말했다. 이어 "양자컴퓨팅을 유전체학에 도입해 판도를 바꿀 아이디어를 실현하고자 한다"고 밝혔다.</p> <p contents-hash="6d6da82201a49c107669a2cd97f80988a8b7b335e2ee74c93ab90127a6da9eed" dmcf-pid="xbsEqcztdC" dmcf-ptype="general"> 아직 실제 분석 사례가 나오기 전까지 양자컴퓨터의 효용성을 판단하기는 이르다는 분석도 나온다. 구글리엘모 마졸라 이탈리아 국제고등연구대학원 연구원은 "유전체 처리를 위해서 먼저 데이터를 입력해야 하기에 필수적인 단계"라면서도 "양자컴퓨터가 실제 데이터 분석 수행을 하기 전에는 다른 첨단 기술을 능가할지 판단하기 어렵다"고 밝혔다.</p> <p contents-hash="7199d3376222917061990d696b269e7c1f888897a4824d406088fbb89a67d54d" dmcf-pid="yr9zDuEodI" dmcf-ptype="general"> 이번 성과는 국제 연구 프로그램인 '퀀텀 포 바이오(Quantum for Bio, Q4Bio) 챌린지'의 일환으로 진행됐다. 영국 자선 단체 웰컴 트러스트에서 분사한 투자기관 웰컴 리프에서 5000만달러(약 735억원)을 지원해 바이오·의료 분야 양자컴퓨팅 응용을 촉진한다.</p> <p contents-hash="d9863736a5e82963018585e05126ef27f00986ca6d4cf18101f2cc47ae0b0db6" dmcf-pid="Wm2qw7DgLO" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 과기부·관계부처, 다누리콜센터·소방 등 10개 우선 과제 집중 지원 04-16 다음 고성능 AI 네트워크 선도망 구축…피지컬AI 실증 추진 04-16 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
