AI 진단으로 항생제 내성 위기 대응 모색… 99%+ 정확도·NHS-DeepMind 48시간 만에 임피리얼 칼리지 10년 미스터리 규명

임피리얼 칼리지 런던 글로벌 보건 혁신 연구소(Institute of Global Health Innovation) 소장이자 외과의사인 아라 다르지(Ara Darzi)가 2026년 4월 16일 런던에서 열린 WIRED Health에서 "우리는 지금, 2026년에 이 위기의 첫 진정한 변곡점에 서 있다"며 항생제 내성 위기에 인공지능 기반 진단이 해법이 될 수 있다고 발표했다.

항생제 내성은 빠르게 확산되는 공중보건 위기로, 매년 전 세계에서 100만 명 이상의 사망을 직접 유발하고 추가로 약 500만 명의 사망에 영향을 미친다. 이러한 감염은 일반 감염보다 치료가 어렵고 비용이 더 들며, 입원 기간을 늘려 병원과 환자 모두의 부담을 가중시키고 있다.

기존 항생제 내성 감염 진단은 검체에서 박테리아를 배양해야 하기 때문에 통상 2~3일이 소요된다. 그러나 패혈증과 같은 일부 감염은 환자에게 그만한 시간이 없다. 치료가 지연되는 매시간마다 사망 위험은 4~9% 증가하며, 검사 결과를 기다리는 동안 의사들은 어떤 항생제를 사용할지 사실상 추정에 의존해야 한다.

다르지는 "AI 기반 진단이 추가적인 실험실 인프라 없이도 99% 이상의 정확도를 달성하고 있다"고 밝혔다. 이러한 신속 진단은 특히 농촌과 원격지에서 더욱 필요하다고 그는 강조했다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 항생제 내성은 동남아시아와 동지중해에서 가장 높아 2023년 보고된 감염 3건 중 1건이 내성을 보였고, 아프리카에서도 5건 중 1건이 내성을 나타냈다.

AI는 새로운 약물 발견과 내성 박테리아 확산 예측에도 활용될 수 있다. 영국 국민보건서비스(NHS)는 구글 딥마인드(DeepMind)와 협력해 항생제 내성에 대응하는 AI 시스템을 개발 중이다. 한 시연에서 이 시스템은 임피리얼 칼리지 런던 연구진이 10년에 걸쳐 풀어온 미스터리, 즉 이전에 알려지지 않은 내성 메커니즘을 단 48시간 만에 규명했다.

자동화 실험실과 결합되면 수백 건의 병렬 실험을 24시간 운영할 수 있다고 다르지는 설명했다. 딥러닝 모델은 수십억 개의 분자 구조를 며칠 안에 스크리닝할 수 있고, 생성형 AI는 자연계에 존재하지 않는 새로운 화합물을 설계하는 데 활용되고 있다.

그러나 주요 제약사들은 깨진 경제 모델 때문에 항생제 개발에서 손을 떼고 있다. 신규 항생제는 내성 발생을 막기 위해 사용을 제한해야 하지만, 제약사 수익은 대량 판매에 기반하기 때문에 시장에 머물 유인이 거의 없다는 지적이다.

다르지는 새로운 지불 모델이 필요하다고 주장했다. 영국은 2024년 정부가 처방량과 무관하게 신규 항생제 접근권에 대해 제약사에 고정 연간 구독료를 지불하는 "넷플릭스형" 모델 시범 사업을 시작했다. 스웨덴도 부분적 디링크(delinked) 모델을 실험 중이다.

한편 2024년 〈더 랜싯(The Lancet)〉 보고서는 약물 내성 감염이 2050년까지 4,000만 명의 사망을 초래할 수 있다고 예측했다. 다르지는 "앞으로 100년간 의학의 모습을 결정할 질문은 우리가 대응할 도구를 가졌느냐가 아니다. 우리는 도구를 가지고 있다"며 "질문은 우리가 지금 보고 있는 것을 진지하게 받아들일 품성을 갖췄느냐다"라고 마무리했다.