조직 내 세포의 위치와 유전자 발현을 동시에 분석하는 공간전사체(Spatial Transcriptomics)는 정밀 종양학의 판도를 바꾸고 있다. 그러나 화려한 AI 분석 결과의 이면에는 외면하기 힘든 현실이 있다. 바로 고도의 정밀성을 요구하는 Visium HD 전처리 과정이 여전히 인간의 수작업에 전적으로 의존하고 있다는 점이다.
수천만 원에 달하는 슬라이드를 다루며 연구자는 미세한 피펫팅 오차, 반응 시간 지연, 온도 편차와 싸운다. 인간의 손은 기계가 아니기에 작업자 간 숙련도 차이는 필연적으로 발생하며, 이는 데이터 일관성 저하로 직결된다. 완벽한 ‘공간 지능(Spatial Intelligence)’을 구축하려는 포트래이에게, 노이즈가 섞인 수작업 데이터는 AI 모델의 성능을 저하시키는 가장 큰 구조적 병목이었다. AI가 아무리 뛰어나도 입력 데이터의 품질을 넘어설 수는 없다(Garbage In, Garbage Out).
이 딜레마를 타개하기 위해 포트래이는 실험 자동화 로봇 전문 기업 에이블랩스와 전략적 업무협약(MOU)을 체결하고, ‘Visium HD 기반 공간전사체 시료 전처리 자동화 장비(Spatial Prep Automation System)’ 개발에 착수했다. 우리는 이를 단순한 ‘협력’이라 부르지 않는다. 이는 기계가 해야 할 일을 기계에 돌려주고, 인간은 데이터가 제시하는 생물학적 의미에 집중할 수 있도록 실험실의 구조를 재편하는 일이다.
에이블랩스와 공동 개발하는 자동화 시스템은 기존 수작업 공정의 한계를 물리적으로 제거한다.
첫째, P200 1채널 피펫과 Tilter 모듈을 장착한 로봇 암(Robot Arm)이 2~200 µL 범위의 시약을 오차 없이 정밀하게 분주한다.
둘째, 사람이 일일이 필름을 부착하던 Cassette Sealing 작업을 자동화했다. 110°C 이상을 견디는 내열 소재의 Adapter Rack과 실리콘 가스켓 커버를 도입해 가열 중 발생할 수 있는 증발과 변형을 방지한다.
셋째, 온도 반응의 일관성을 확보하기 위해 Bio-Rad PTC Tempo 장비를 시스템에 직접 연동했다. 로봇 암이 카세트를 열고 닫으며 지정된 프로토콜에 따라 온도를 정확하게 제어한다.
넷째, 사용자가 눈으로 가늠해 흡입·분주 위치를 맞추던 방식에서 벗어나, 투명 Indicator Cover와 전용 UI를 통해 정확한 좌푯값을 입력하고 이를 제어 소프트웨어(API)에 전달하는 시스템을 구축한다.
결과적으로 H&E Staining 후 세척부터 Probe Hybridization, Extension, Pre-Amplification에 이르는 까다로운 워크플로가 로봇의 통제 아래 놓이게 된다.
포트래이는 이 장비를 판매하기 위해 개발하는 것이 아니다. 포트래이의 목표는 AI 신약 타깃 발굴을 위한 ‘고재현성 데이터 생산의 폐쇄 루프(Closed-loop)’를 완성하는 것이다. 에이블랩스의 지능형 액체 핸들링 로봇이 일관된 품질의 데이터를 생산하면, 포트래이의 공간생물학 AI가 이를 학습해 모델을 고도화하고 타깃 발굴 성공률을 획기적으로 끌어올린다.
신약 개발의 미래는 누가 더 많은 데이터를 보유했는가가 아니라, 누가 더 ‘통제된 환경’에서 데이터를 생산하는가에 달려 있다. 포트래이와 에이블랩스가 만드는 이 표준화된 인프라는 글로벌 정밀의학 생태계의 새로운 문법이 될 것이다.
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