| 초록 |
연구개요 - 브레인푸드는 신경계에 필수적인 영양소와 뇌 기능에 영향을 미치는 임상 증거 기반의 생리활성화합물이 포함될 수 있음. - 다양한 역학 및 전임상 연구에서 다양한 영양소와 생리활성화합물이 뇌 건강을 개선하고 뇌 질환을 예방한다는 보고가 있지만 대규모 임상시험에서는 현저한 효과를 나타내지 않으며 이러한 결과는 참여자들의 반응성의 차이 때문으로 여겨짐. - 사람마다 생리복잡계(유전체, 후성유전체, 전사체, 단백질체, 대사체, 마이크로바이옴 등), 환경복잡계, 라이프스타일 등이 다르며, 개인에 따라 영양소 및 생리활성화합물의 건강기능이 다르게 나타날 수 있음. 따라서 여러 개인이 뇌 건강에 도움을 줄 것으로 여겨지는 같은 음식을 먹어도 그 반응성은 개인마다 다를 수 있음. - 신경계와 관련된 특정 영양소에 대한 반응자의 생체지표와 생활양식을 예측할 수 있다면 예측된 반응자를 대상으로 대규모 무작위 대조시험을 수행할 수 있음. 브레인푸드 -인체생리복잡계-환경복잡계 지식을 기반으로 한 개인 맞춤 브레인푸드 머신러닝 예측 모델의 개발로 개인에게 최적화된 브레인푸드의 제안이 가능할 것으로 생각됨. 연구 목표대비 연구결과 - 최종연구목표 : 개인의 건강관련 특성을 변수로 입력하면 그에 맞추어진 뇌건강 및 뇌질환 예방 영양소 및 생리활성물질들과 이들을 함유하고 있는 식재료 등을 예측할 수 있는 머신러닝 기술을 개발함. - 연구결과 : 뇌건강 유지 및 뇌질환 예방의 범위가 상당히 크므로, 이 중 신경행동발달과 관계된 개인 맞춤 브레인푸드에 우선 집중하였으며 영양소, 생리활성물질, 식재료 제안 예측 모델을 개발하기 위해 추출할 수 있는 데이터를 수집 및 정제하고, foodome(식품복잡계)와 physiome(인체생리복잡계)에 대한 compiled knowledge base를 수립, 식품(영양소/생리활성물질/식재료)-타깃(바이오마커)-뇌건강 연관관계 빅데이터를 확보, 이를 기반으로 하는 확장된 신경행동발달 브레인푸드(영양소/생리활성물질/식재료)-타깃(바이오마커)-뇌건강 연관관계 예측 모델을 개발함. 신경행동발달 질환 중 자폐스펙트럼장애와 연관 관계에 있는 개인의 특성을 선별하였으며, 개인의 건강관련 특성을 변수로 입력하면 그에 맞추어진 자폐를 관리하기 위한 영양소 및 생리활성물질들을 예측할 수 있는 개인 맞춤 브레인푸드 예측 모델을 개발함. 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) - 본 연구의 내용을 크게 확장하여 “개인 맞춤형 식이 제안 플랫폼 제공 시스템 및 방법” 의 기술을 특허 출원하였으며, 이를 활용하여 영양생리약리 지식 기반 개인 맞춤 헬스케어 플랫폼 사업의 창업을 준비 중에 있음. - 개발된 예측 모델을 기반하여 자폐 아동 및 일반 아동의 행동신경발달을 위한 개인맞춤 영양 솔루션을 고도화하고 있으며 이를 앱으로 정식 출시하여 사업화 하고자 함. - 본 연구는 정밀건강관리의 개념을 바탕으로 개인의 건강 및 사회 특성에 따른 맞춤 뇌건강 및 뇌질환 예방을 목표로 하는 예측 모델 개발 논리 구조의 기반이 됨. - 개인에게 필요한 영양소, 생리활성물질, 식재료, 보충제 등의 제안을 가능하게 하고 자기주도적인 뇌건강 관리 및 뇌질환 예방의 획기적인 방안이 될 것임. - 높은 수준의 대규모 임상시험에서 특정 영양소, 생리활성물질, 식재료의 반응군을 예측하여 반응군을 대상으로 임상시험을 진행할 수 있게 하고, 이는 임상시험의 성공확률을 크게 높일 수 있을 것으로 기대함. - 본 연구로 만들어지는 예측모델은 추후 약물 개발의 인공지능 플랫폼으로 적용이 가능하며, 신약을 개발하거나 또는 만들어진 약물의 임상적용에 매우 유용하게 사용될 수 있음. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
