AI로 mRNA 백신 후보 도출…인공지능 신약 '활발'

기사내용 요약
코로나19·강박장애 등 여러 질환서 후보물질 찾아내

[서울=뉴시스] 인공지능(AI) 신약개발 기업 팜캐드는 아이진과 공동 개발 중인 mRNA 기반 코로나19 백신의 면역원성을 동물실험을 통해 확인했다고 16일 밝혔다. (사진=팜캐드 제공)

[서울=뉴시스] 송연주 기자 = AI(인공지능)를 통해 국산 코로나19 백신 후보물질을 도출하는 등 AI가 신약개발에 활발하게 활용되고 있다.

아이진은 최근 AI 신약개발 회사 팜캐드의 플랫폼을 활용해 도출한 mRNA 코로나19 백신 후보물질 'EG-COVID'의 임상 1·2a상 시험 계획을 승인받았다.

팜캐드에 따르면 회사는 이 후보물질의 mRNA 항원설계를 담당했다. 양사는 작년 4월 코로나19 백신 컨소시엄 구성으로 인연을 맺어 공동 연구를 하자는 데 합의했다.

팜캐드는 자체 AI 플랫폼 '파뮬레이터'를 이용해서 백신 항원 단백질을 예측하고, 그 전사체인 mRNA 시퀀스를 선정했다. 이후 mRNA 치료제 개발 플랫폼인 '팜백'을 통해 백신 후보물질을 도출했다. 아이진은 팜캐드가 디자인한 mRNA를 리포좀 기반 전달체 기술을 활용해 개발할 계획이다.

팜캐드 관계자는 "mRNA 백신 개발에 중요한 요소는 세포 내 전달 과정에서 mRNA 구조의 안정성을 유지하고 항원 발현을 효과적으로 하는 것이다"며 "자체 플랫폼을 통해 코로나19 항원단백질의 구조 분석과 분자 간 상호작용 수준을 계산해 변이 가능성이 가장 낮은 항원 부위를 선별했다"고 설명했다.

이어 "선택된 항원 부위에 대한 최적의 mRNA 염기서열을 AI를 이용해 설계했다"며 "이렇게 도출된 후보물질을 아이진에 전달했다"고 말했다.

AI는 몇 년 전부터 신약개발에 걸리는 오랜 시간과 비용을 줄이는 대안으로 부상했다. AI의 딥러닝 기술은 유효한 개발 후보를 찾는 과정에서 수백만 건의 논문과 임상 데이터를 순식간에 분석할 수 있다. 또 단백질 아미노산 서열만으로도 단백질 3차 구조를 예측할 수 있는 작업이 가능해진다. 연구원이 후보물질의 특성이나 효능을 일일이 검색하고 비교·분석해야 했던 시간과 노력을 줄일 수 있게 되는 것이다.

이에 따라 AI를 활용한 개발은 국내·외에서 활발하다. 지난해 영국 AI 기업 엑센시아가 발굴한 후보물질은 임상시험 단계에 진입했다. 일본 스미토모와 공동으로 AI를 활용해서 수년 걸리는 탐색연구 시간을 줄여 1년 여 만에 강박장애 치료 후보물질을 도출했다.

코로나19 치료에 효과 있는 기존 약물을 찾는 데에도 도움을 줬다. 미국 일라이 릴리는 영국 AI 기업 베네볼런트와 공동으로 AI를 이용해 기존의 류마티스 치료제 '바리시티닙'(제품명 올루트)을 코로나19 치료 후보로 꼽았다. 그 결과 지난해 미국 식품의약국(FDA)은 코로나19 입원 환자에 바리시티닙을 사용할 수 있도록 긴급사용승인 했다.

JW중외제약은 개발 중인 아토피 치료제와 통풍 치료제를 모두 빅데이터 플랫폼을 통해 발굴해냈다. 이 회사는 자회사 C&C신약연구소의 빅데이터 플랫폼 '클로버'를 통해 항암제, 면역질환 치료제, 줄기세포 치료제 등 다양한 후보물질을 발굴하고 있다.

기술수출에 성공한 아토피, 통풍 치료제 모두 C&C신약연구소에서 최초로 개발한 물질이다. GC녹십자는 작년 9월 인공지능 기반의 미국 신약개발 기업 아톰와이즈와 희귀질환 치료제의 후보물질 발굴에 나섰다.

제약업계 관계자는 "AI를 활용하면 신약개발 전 과정 중 앞부분의 후보물질을 찾고 비임상까지 가는 단계를 줄일 수 있다"며 "특히 코로나19 이후 mRNA와 약물전달시스템(DDS) 기술을 확보하기 위한 경쟁이 치열한데, 인공지능이 역할을 할 수 있다"고 말했다.

☞공감언론 뉴시스[e-mail] <저작권자ⓒ 공감언론 뉴시스통신사. 무단전재-재배포 금지.>