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| JW중외제약 자회사 C&C신약연구소 연구원이 제이웨이브 플랫폼을 통해 AI 기반 신약 개발을 진행하고 있다. 연구원은 단백질 구조와 약물 상호작용을 시각화한 3D 모델을 분석 중이다. (사진제공=JW중외제약) |
국내 제약·바이오 기업들이 인공지능(AI)을 활용한 신약 개발에 속도를 내고 있다. AI를 활용해 통상 1조원의 비용과 10년 이상의 시간이 필요한 신약 개발의 자금과 시간 효율성을 확 높인다는 전략이다.
28일 관련 업계에 따르면, 최근 다수의 기업이 신약 개발을 위한 AI 기반 플랫폼을 가동하거나 AI 신약 개발을 전문으로 하는 기업과 손을 잡는 방식으로 AI 활용도를 높이고 있다.
기업별로는 JW중외제약이 AI 기반 신약 연구개발(R&D) 통합 플랫폼 ‘제이웨이브(JWave)’를 본격적으로 가동, 고도화된 AI 플랫폼을 통한 혁신 신약 개발에 속도를 낼 방침이다.
제이웨이브는 JW중외제약이 자체 구축한 AI 신약 개발 플랫폼이다. 기존에 운영하던 빅데이터 기반 약물 탐색 시스템 ‘주얼리’와 ‘클로버’를 통합하고 AI 모델의 적용 범위를 대폭 확장한 것이 특징이다.
이 플랫폼은 JW중외제약 신약 연구센터와 C&C신약연구소 연구진이 웹 포탈 환경에서 AI 기술을 활용해 질병을 일으키는 단백질에 작용하는 유효 약물을 신속하게 탐색하고 선도물질 최적화를 통한 신약 후보물질 발굴에 이르기까지 전주기에 걸쳐 활용할 수 있도록 설계됐다. 이를 통해 신약 후보물질 발굴과 기존 약물의 새로운 적응증 발견 과정에서 발생하는 비용을 절감하고 연구 기간도 단축할 수 있을 것으로 회사 측은 기대하고 있다.
제이웨이브는 자체 보유한 500여종의 세포주, 오가노이드, 각종 질환 동물 모델의 유전체 정보와 4만여개의 합성 화합물 등 방대한 생물·화학 정보 빅데이터를 AI 학습에 활용할 수 있다. 적응증 탐색·최적화, 표적 단백질 구조, 약물 디자인, 약물의 활성 및 ADMET(흡수·분포·대사·배설·독성) 예측을 위한 20여개의 자체 개발 AI 모델도 적용하고 있다.
LG화학은 AI 신약 개발 기업 갤럭스와 신약 설계 AI 기술을 활용한 항암 신약 개발을 위한 공동 연구 계약을 체결했다. 계약에 따라 갤럭스는 AI 기술을 기반으로 기존 치료의 한계를 뛰어넘는 항암 단백질 선도물질을 설계하고, LG화학은 선도물질의 최적화 연구와 비임상, 글로벌 임상 개발 등을 담당할 예정이다.
회사 측은 갤럭스의 AI 기술력을 활용해 신규 타깃에 대한 신약 개발 기간을 단축하고 차별화된 새로운 물질을 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이 밖에 샤페론은 최근 AI 신약 개발 플랫폼 ‘에이든(AIDEN)’의 신규 후보물질 발굴 알고리즘을 10종 이상으로 확장하고 베타 테스트를 완료했다. 이번 확장으로 샤페론은 신약 후보물질 최종 설계에 필요한 주요 스크리닝 알고리즘 대부분을 갖추게 됐다.
스크리닝 알고리즘은 물질의 효능·독성, 체내에서의 약물 동태를 예측해 후보물질을 발굴하는 기술이다. 샤페론은 연구 효율화 달성을 목표로 지속적인 고도화를 진행해 에이든의 알고리즘 종류를 효능, 세포독성, 약물 흡수, 약물 분포, 약물 대사, 약물 배설, 약물 독성 등 10종 이상으로 늘렸다.
샤페론은 내년까지 AI 기술을 통한 약물 분자구조 설계가 가능하도록 에이든을 고도화할 계획이다. 최종적으로는 AI 기술에 기반 한 분자 동역학 시뮬레이션을 통해 에이든이 특정 표적 분자와 상호작용할 가능성이 높은 후보물질을 발굴할 수 있도록 고도화하는 것이 목표다.
안상준 기자 ansang@viva100.com
