▲JW중외제약의 자회사인 C&C신약연구소는 지난 15일 인공지능(AI) 신약개발 기업 미국 크리스탈파이(XtalPi)와 저분자 화합물 치료제 개발을 위한 공동연구 협약을 체결했다. 사진. 크리스탈파이 상하이연구소에서 박찬희 C&C신약연구소 대표이사(왼쪽)와 페이유 장(Peiyu Zhang) 크리스탈파이 CSO.  

JW중외제약의 자회사인 C&C신약연구소는 인공지능(AI) 신약개발 기업 미국 크리스탈파이(XtalPi)와 저분자 화합물 치료제 개발을 위한 공동연구 협약을 체결했다.

18일 JW중외제약에 따르면 협약으로 C&C신약연구소는 크리스탈파이의 양자물리학 기반 AI 신약 개발 플랫폼 및 자동화 로봇시스템을 활용해 STAT6 단백질 표적 저분자 화합물 치료제 선도물질(리드화합물)을 최적화한다.

STAT6는 제2형 보조 T세포(Th2)의 염증성 면역 반응을 조절하는 핵심 단백질로 알려져 있다. 제2형 보조 T세포는 인터루킨4(IL4), 인터루킨13(IL13) 등의 염증 사이토카인에 의해 활성화돼 천식과 아토피피부염 등을 일으킨다. 

현재 IL4, IL13 염증 사이토카인과 수용체 표적 생물학적 제제를 비롯해 STAT의 상위 단백질인 JAK 표적 저해제 등이 항염증 치료제로 사용되고 있다. STAT6 저분자 화합물 치료제는 아직까지 개발 성공사례가 없는 것으로 알려져 있다.

크리스탈파이는 2015년에 메사추세츠(MIT) 공과대학의 양자물리학 전문가들에 의해 설립된 AI 신약 연구개발 플랫폼 기업이다. 양자역학 기반의 AI 신약개발 플랫폼과 자동화 합성 플랫폼을 핵심기술로 보유하고 있으며 이를 활용해 신약 개발에 소요되는 시간과 노력을 단축시키고 기존의 신약연구생태계를 바꾸고자 설립된 기업이다.

앞서 C&C신약연구소는 크리스탈파이와의 협력연구를 통해 STAT6에 직접 결합력을 가진 저분자 선도물질을 확보한 바 있다. 이번 공동연구에서는 확보한 저분자 선도물질을 최적화해 STAT6 표적 신약후보물질을 도출할 계획이다.

C&C신약연구소 관계자는 “기존 항염증 치료제에 대한 불응성 및 부작용으로 새로운 표적치료제에 대한 의학적 수요가 높은 상황”이라며 “기존 치료제에 대한 미충족 수요가 높은 환자군에 특화된 STAT6 표적 항염증 치료제를 개발하겠다”고 말했다.

◎ C&C신약연구소는 ?

C&C신약연구소는 JW중외제약과 로슈그룹 산하 주가이제약이 1992년 설립한 국내 최초 한-일 합작 바이오벤처다. 2020년 JW중외제약의 100% 자회사로 편입됐다. 2010년부터 자체 연구 과제를 수행한 C&C신약연구소는 화학·생물 정보학 빅데이터에 AI(인공지능)·딥러닝(기계학습) 기술을 더한 R&D 플랫폼 ‘클로버(CLOVER)’를 통해 혁신신약(First-in-Class) 후보물질을 발굴하고 있다. 현재 종양, 면역질환을 적응증으로 하는 총 10여 종의 신약 파이프라인을 확보하고 있다. 이 중 통풍치료제 ‘에파미뉴라드(코드명 URC102)’, STAT3 표적 항암제 ‘JW2286’ 등을 JW중외제약에 기술이전했다. 특히 에파미뉴라드는 한국을 비롯한 다국가 임상3상을 진행 중이며, JW2286은 오는 2024년 임상1상 개시를 목표로 하고 있다. 현재는 세포의 성장과 변이, 증식 등을 조절하는 STAT(1~6) 단백질 타깃의 신약 탐색연구에 집중하고 있다. 이번 STAT6 타깃 치료제 개발 개시에 앞서 STAT3 타깃 아토피 치료제 개발 및 STAT5/3 이중 저해제 개발을 진행중이며, 해당 과제는 각각 2021년, 2023년 국가신약개발과제 지원 과제에 선정된 바 있다. 또한 자체 신약후보물질의 새로운 적응증을 탐색하고 개발 가능성을 검증하기 위해 국내외 바이오텍의 AI, 오가노이드 플랫폼 등을 접목하는 공동 연구를 활발히 전개하고 있다.

◎ 크리스탈파이(XtalPi)는 ?. 

크리스탈파이는 AI 인공지능 기술과 로봇 자동화 합성을 주축으로 삼고 있는 혁신적인 신약개발 기업이다. 2015년에 메사추세츠(MIT) 양자역학 전문가들에 의해 설립된 이래, 생명과학 및 신소재 산업에서 디지털 변혁을 주도하고 있다. 클라우드 기반의 양자물리학, AI기반의 플랫폼과 대규모 로봇을 활용한 자동합성 시스템을 통해 생명과학 및 신소재 기업에 다양한 기술솔루션과 서비스 및 제품을 제공하는 기업이다.

◎ STAT는 ?.

JAK-STAT 경로는 세포의 발달, 분화, 성장, 생존 및 다양한 면역반응에 관여하는 대표적인 생체내 신호 전달 체계이다.

STAT 단백질은 STAT1~4, STAT5A, STAT5B, STAT6 등 기능이 서로 다른 7가지로 구성돼 있다. 상위 단백질인 JAK에 의해 활성화된다. 일반적으로 JAK-STAT 경로는 정상적인 범위에서 활성이 제어되나, 단백질이 비정상적으로 활성화(과발현 또는 과활성화)되는 경우, 다양한 질환을 발생시킨다. 

JW중외제약과 C&C신약연구소는 STAT3, STAT5, STAT6 등에 직접 결합해 활성을 억제하는 특이적 저분자 저해제 개발을 통해, 강력한 효과는 물론 JAK 억제제의 부작용 이슈를 극복할 것으로 기대하고 있다.