인공지능(AI)을 활용한 신약개발은 유전체 변이와 약물의 상호작용을 예측할 수 있어 약물에 대한 개발 단계에서의 시행착오를 크게 줄일 수 있는 것으로 나타났다. <아래 그림 참조>

보건산업진흥원이 최근 발간한 AI 신약개발 관련 보고서에 따르면 AI가 화합물 구조의 정보와 생체 내 단백질의 결합 능력을 계산해 신약 후보물질들을 먼저 제시할 수 있어 기존 연구개발(R&D) 방식보다 임상시험 소요 및 개발 기간을 획기적으로 단축시킬 수 있다.

또 AI는 병원 진료 기록을 바탕으로 연구되고 있는 질병과 연관성이 높은 임상 대상 환자군을 찾을 수 있고, 특히 유전체 변이와 약물의 상호작용을 예측함으로써 임상 디자인 설계 및 맞춤형 약물의 개발 단계에서의 시행착오를 줄일 수 있는 것으로 강조되고 있다.

대표적 AI 신약개발 기업인 미국 인실리코메디슨은 새로운 인공지능 시스템(Deep Generative Model 기반 'GENTRL')을 개발했다고 최근 발표한 바 있다. 이를 활용해 섬유증 및 기타 질환치료제로 적용이 가능한 DNA 관련 DDR1 키나제 표적(kinase target)에 대한 저해제 후보 약물들이 개발되고 있다.

DDR1과 기존에 알려진 저분자 화합물 데이터베이스를 학습해 새로운 화합물을 도출하고, 실제 합성 연구를 수행함으로써 in vitro, in vivo 효능 평가를 통해 뛰어난 활성의 새로운 타깃 물질 발굴에 21일, 합성과 검증에 25일 걸려 총 46일 만에 신약 후보물질 발굴까지 진행됐다고 회사 측은 설명했다.

이는 기존 방식으론 4~5년 소요되는 개발 기간을 AI 기술을 적용할 때엔 전통적인 방식으로 접근하는 연구 방법보다 연구 기간과 비용을 획기적으로 절감할 수 있다는 것을 보여준 사례다.

화이자, 아스트라제네카, 사노피 등 다수의 글로벌 제약사들도 이런 AI 신기술에 대해 투자 중이며, 이 중 얀센은 영국 베네볼렌트 AI社와 인공지능으로 개발한 신약 후보물질이 임상 2상에 진입한 것으로 알려져 주목된다.

베네볼런트 AI는 인공지능을 통해 코로나19 치료제로 류마티스관절염 치료제인 ‘올루미언트’(릴리)가 효과적일 것이라고 예측해 세계적으로 이목이 집중됐었다.

자료 : 보건산업진흥원
자료 : 보건산업진흥원

 

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