'항암신약 개발 가능성↑'…제약, AI 벤처 러브콜 쇄도

• 유한·한미·대웅 등 바이오벤처와 AI 신약 개발 협업 나서
• 분자-단백질 간 관계 학습한 AI, 임상 기간 획기적 단축
• 플랫폼 다양하지만 활용범위 상이…상용화 가능성 촉각

[데일리팜=손형민 기자] 인공지능(AI)을 활용한 항암신약 개발 노력이 국내 제약바이오업계의 협업으로 귀결되고 있다. 주요 국내 제약사는 AI 신약 개발 플랫폼을 보유하고 있는 바이오벤처와 공동연구 협약 체결에 적극 나서고 있다.

지금까지 AI를 활용해 개발된 신약은 없음에도 업계가 지속해서 AI에 관심을 갖는 이유는 결국 신약 개발의 비용과 시간을 단축하기 위함이다. 항암제를 개발하기 위해서는 바이오마커 탐구, 유전체 데이터 분석, 임상 등에 많은 시간과 비용이 들어간다. 분자·단백질 간 유사성, 관계 등을 학습한 AI가 사람이 일일이 데이터를 찾아 분석하던 작업을 자동으로 진행하면 신약 개발기간이 대폭 줄어들 수 있다.

25일 관련 업계에 따르면 유한양행, 한미약품, 삼진제약, 동화약품 등이 AI를 활용해 항암신약 개발에 나섰다.

한미약품은 아이젠사이언스와 AI 플랫폼 기반 항암신약 개발을 위한 공동연구 개발에 나섰다. 아이젠은 한미약품 뿐만 아니라 유한양행과도 AI 항암신약 개발에 나서고 있다.

아이젠은 전사체(Transcriptome) 데이터 기반 AI 신약 개발 AIGEN Discovery 플랫폼을 보유하고 있다. 해당 플랫폼은 30억개 화합물 라이브러리로부터 세포수준의 전사인자 조절 효과를 보이는 화합물을 선별할 수 있다. 이를 통해 아이젠은 주요 항암표적으로 주목받고 있으나 개발 난이도가 높은 전사인자(transcription factor) 저해제 기반 항암신약 개발을 목표하고 있다.

한미약품은 아이젠사이언스와 AI 항암 신약 개발에 나섰다.

대웅제약은 에이조스바이오와 AI를 통한 합성치사(synthetic lethality) 항암신약 연구개발에 나서고 있다. 합성치사는 2개 이상의 유전자의 비정상적인 발현에 의한 복합적 결과로 세포 혹은 유기체 사멸이 발생하는 현상이다. 양 사는 이중 종양 유전자 돌연변이를 타깃해 항암신약을 개발하겠다는 계획이다.

에이조스바이오는 ArchiSTA, MoliSTA 플랫폼을 보유하고 있다. ArchiSTA는 신약개발 전주기에서 생성되는 3차원 데이터를 보관 및 AI 딥러닝에 적합한 형식으로 변환하도록 고안된 플랫폼이다. MoliSTA는 저분자화합물 신약개발에 필요한 효능 및 물성 예측 등이 가능하다.

대웅제약은 에이조스바이오뿐만 아니라 미국 인공지능(AI) 개발사 크리스탈파이, 대구경북첨단의료산업진흥재단과도 차세대 합성치사 항암 신약 개발을 협력하고 있다.

유한양행은 파로스아이바이오와 신규 항암신약 후보물질 탐색에 나섰다. 파로스아이바이오는 AI 기반의 신약개발 플랫폼 케미버스를 통해 항암신약 개발에 나서고 있다.

케미버스에는 약 69억 건의 단백질 3차원 구조와 화합물 빅데이터를 탑재했다. 또 케미버스는 Chat-GPT에 사용된 트랜스포머 생성 모델 등 최신 AI 알고리즘을 활용한다. 파로스아이바이오는 케미버스를 활용해 신약 개발에 드는 비용과 시간을 각각 최대 80.2%, 63.6% 절감할 수 있다고 전했다.

동화약품은 온코크로스와 신규 항암제 적응증을 발굴하기 위한 공동연구를 진행하고 있다. 양사는 EZH1/2 저해 항암제를 공략하고 있다. 해당 기전은 발암에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 히스톤메틸화 효소인 EZH1과 EZH2를 동시에 억제하는 약물이다.

EZH2는 후성학적 유전자로 치료가 어려운 여러 암종에서 과발현하는 발암 유전자다. EZH2만 선택적으로 저해하게 되면 EZH1이 활성화해 내성이 유발되기 때문에 이 둘을 동시에 억제하는 것이 필요한 상황이다. 현재까지 개발된 치료제는 다이이찌산쿄의 에즈하미아(발레메토스타트 토실레이트)가 유일하다. 에즈하미아는 재발성 또는 불응성 성인 T세포 백혈병·림프종 대상 혈액암 치료제로 일본에서 허가됐다.

온코크로스는 플랫폼 ‘RAPTOR AI’를 보유하고 있다. 회사 측에 따르면 해당 플랫폼은 개발 중인 신약 또는 이미 승인된 약물의 새로운 적응증 탐색, 병용치료 약물 조합 도출에 활용하고 있다. 해당 플랫폼은 최적 알고리즘들을 사용해 질병과 약물에 의한 유전자 발현 변화의 상보성을 측정할 수 있다. 이에 상보성 결과들을 종합해 최적의 질병과 기전을 타깃할 수 있다.

삼진제약과 아론티어는 AI 기반 면역항암제 신약개발 공동연구를 진행 중이다.

삼진제약은 아론티어와 AI 기반 항암제 신약 공동개발에 나섰다. 삼진제약은 약물 타깃을 제안하고 아론티어는 플랫폼 ‘AD3’ 기술을 적용해 개발 가능성이 높은 후보물질을 확보할 계획이다. AD3는 신약후보물질의 임상 실패 확률을 예측하는 플랫폼으로 정확도는 91%로 알려진다.

업계 한 관계자는 “현재 AI를 활용한 신약 개발은 탐색 단계다. 어떤 회사의 플랫폼과 기술력이 확실한지 몰라 여러 회사 간 공동업무 협약이 진행되고 있는 상황”이라며 “향후 나아가야 할 방향과 현 기술 수준이 신약 개발의 어느 단계에서 도움이 될 수 있을지에 대한 많은 고민이 필요한 시점이다”라고 전했다.