▲동아ST 서울 동대문구 용두동 본사.

국내 제약사들이 앞다투어 AI(인공지능)를 활용한 신약 개발에 속도를 내고 있다.

AI 기술을 접목하면 개발 기간 단축, 비용 절감, 성공 확률 향상, 신규 타깃 발굴이라는 혁신적인 효과를 기대할 수 있다.

25일 동아ST에 따르면 최근 그래디언트 바이오컨버전스와 AI 기반 오가노이드 및 유전체 분석을 활용한 신약개발 초기 단계 공동연구 업무협약을 최근 체결했다.

양사는 AI 기반 오가노이드 및 유전체 빅데이터 분석을 통한 신규 타깃 발굴 및 신약개발, PDO(Patient-Derived Organoid, 환자 유래 오가노이드)를 활용한 다양한 암종의 약물 반응 분석 및 정밀의료 기반 약물 스크리닝, hiPSC(human induced Pluripotent Stem Cell, 역분화 줄기세포) 기반 뇌 오가노이드를 활용한 알츠하이머병, 타우병증 등 난치성 뇌 질환 후보물질 유효성 검증 등에 협력한다.

양사의 기술력과 연구 역량을 결합해 기존 신약개발 구조의 한계였던 예측 한계, 높은 비용, 긴 개발 기간 등을 극복하고 난치성 질환 치료제 개발을 앞당길 계획이다.

앞서 동아ST는 크리스탈파이(XtalPi)와 면역 및 염증 질환 치료제 개발을 위한 공동연구 업무협약도 체결했다.

크리스탈파이의 AI, 양자물리학, 자동화 로보틱스 기술이 결합된 지능형 자동 신약개발 플랫폼을 활용해 면역 및 염증 질환의 신규 타깃을 발굴하고, 퍼스트 인 클래스 및 베스트 인 클래스 후보 물질을 탐색할 계획이다.

크리스탈파이의 플랫폼을 통해 딥러닝 기반 분자 설계, 약물-표적 상호작용 예측을 위한 양자물리학·분자동역학 시뮬레이션, 후보 물질의 핵심 약리학적 특성 실험 검증 등으로 신약개발 효율성을 극대화에 나선 것 이다.

동아ST는 후보물질 타당성 평가, 약효 및 안전성 검증, 전임상 및 임상 개발 전략 수립 등 전체 연구개발 과정에 참여하고 향후 파이프라인 확대와 상업화 가능성 검토에 나선다.

동아ST는 지난 2021년 AI 기반 신약개발 기업 심플렉스와 CNS 질환 신약개발을 위한 공동연구 및 라이선스 계약을 체결한 바 있다.

동아ST는 심플렉스가 발굴한 CNS 질환 신약의 유효물질 및 후보물질의 검증과 상용화를 맡고, 심플렉스는 자체 인공지능(Explainable AI) 플랫폼 'CEEK-CURE'로 컴퓨터 시뮬레이션 가상 실험(in silico)에서 유효물질의 탐색 및 최적화를 통한 신약 후보물질 발굴을 담당했다. 

AI는 기존 개발 방식으로는 10년 이상 걸리던 것을 1~2년으로 단축하고 비용은 15~30% 수준으로 신약창출에 접근할 수 있다.

또한 방대한 빅데이터 분석을 통한 후보물질 선별 정확도를 향상시킬 수 있으며, AI의 인식 능력으로 기존에 발견하지 못했던 신규 타깃을 규명할 수 있다.

이 같은 장점 덕분에 글로벌 제약사들은 AI 기업과의 전략적 제휴를 강화하며 혁신 신약 개발 경쟁에서 우위를 점하려 하고 있다.

국내 제약사들도 이러한 흐름에 발맞춰 AI 활용, 신약개발에 집중하고 있다.