[공학저널 김하늬 기자] 이제 신약 개발에서 인공지능(AI) 활용은 필수적인 도구로 자리매김하고 있다. 신약 개발에 소요되는 오랜 시간과 높은 비용을 줄일 수 있는 효율적인 방안으로 손꼽히고 있는 것이다.
그간 희귀 질환과 질병 치료를 위한 신약 개발 시 수많은 후보물질을 탐색하는 과정에서부터 개발 완료까지 소요되는 시간은 빨라도 10년, 비용 또한 천문학적인 금액이 투여됐다. 그렇게 해서 개발에 성공했다 하더라도 시판까지의 성공확률은 매우 적다.
이에 임상 시험 전 신약 후보물질 발굴 단계에서 중점적으로 활용할 수 있는 AI 솔루션 ‘MuN-AI(Multi Omics Network AI)’는 이러한 한계를 극복하고 신약 개발 과정의 효율을 높일 수 있다는 점에서 눈길을 끌고 있다.
MuN-AI는 세계 최초로 다양한 20여종의 생물학적 정보를 ‘멀티오믹스’ 네트워크로 구현하고 총체적으로 분석해 새로운 약물을 발굴할 수 있는 AI 솔루션이다.
멀티오믹스는 유전체·단백체·신진대사체·전사체 등의 다양한 차원의 생물학적 정보를 동시에 다루고 분석하는 차세대 기술을 의미한다.
다양한 오믹스 데이터와 의학·약학 지식정보를 유의미하게 연결 짓는 것이 가능하기 때문에 신약 후보물질 발굴에 필요한 가설 검증, 타겟발굴, 약물 재창출, 약물 경로 예측 신규물질의 디자인 및 물성 예측, 약물 효과 예측 등의 기능을 원스톱으로 제공하는 것이 특징이다.
또한 새로운 신약 후보물질들이 서로 어떻게 상호작용할 지를 계속해서 시뮬레이션하기 때문에 신약 후보물질 도출 과정에서 부작용을 미리 예측할 수 있으며 본격적인 개발 착수 전, 후보 물질로서의 가치가 있는지 여부를 파악하는 부분에서도 상당한 시간과 비용을 줄일 수 있다.
이러한 기술을 개발한 ㈜메디리타(MediRita Inc.)는 지난 2018년에 설립된 AI 전문 기업이다. AI 기술로 희귀 질환을 포함한 다양한 질병을 치료할 수 있는 신약을 빠르고, 저비용으로 개발할 수 있는 솔루션을 제공하고 있다.
현재 메디리타는 특허 6건이 등록된 멀티오믹스 원천기술을 보유하고 있으며, 이 기술로 신약개발을 위한 AI 솔루션을 독자적으로 연구·개발해 제공 중이다. AI로 방대한 데이터를 네트워크화해 분석하고, 새로운 약을 디자인할 뿐만 아니라 신규 약물의 효능과 안정성까지 예측한다는 점에서 차별화되고 있다.
최근 ‘2022 국민공감 캠페인’에서 혁신 부문에 입상해 우수한 기술력과 혁신 경영으로 2년 연속 장관상을 수상한 메디리타는 신약개발의 중요성이 더욱 두드러진 코로나 팬데믹 시대에 AI 신약 개발 패러다임의 혁신과 차별화된 기술력을 인정받기도 했다.
이를 바탕으로 메디리타는 신규 물질의 효능과 부작용도 예측할 수 있도록 MuN-AI를 고도화해 국내 기관·기업과 공동연구를 수행 중이다.
한국파스퇴르연구소와 간암치료제 분야에서 공동연구 계약을 체결하고 AI를 활용한 연구를 진행하고 있으며, 여러 제약사 및 바이오 신약개발 스타트업 등 다수의 신약개발 기업과 파트너십을 맺고 신약개발 협력을 진행하면서 AI의 활용을 확대하고 있다.
이뿐만 아니라 메디리타는 노화와도 밀접한 관련을 가지고 있는 근육질환 연구를 통해 근감소증에 집중해 치료제를 발굴하고 있다.
전 세계에 근감소증 관련 새로운 치료제가 없는 상황에서 AI로 새로운 물질을 찾아내 신약을 개발하는데 일조하고 있는 것이다.
메디리타 배영우 대표이사(사진)는 “MuN-AI는 멀티오믹스 데이터를 네크워크 형태로 만들어 딥러닝 기술을 활용하기 때문에 BT의 영역이면서 IT의 영역이기도 하다”며 “이러한 융합기술을 바탕으로 근감소증과 공동연구 분야에서 치료제를 개발하는 것은 물론 다양한 질병·질환 분야에서 MuN-AI를 활용한 신약 개발이 활성화될 수 있도록 보급에 힘쓸 예정”이라고 말했다.
메디리타는 국내뿐만 아니라 해외 시장에 진출해 국산 기술력의 위상을 드높이는 것을 목표로 AI 고도화에 집중하고 있으며 성능 향상과 데이터 보완을 통해 국내에서 다양한 레퍼런스를 확보할 계획이다.
배 대표는 “최근 선진국에서는 글로벌 제약 기업과 IT 기업들 간 협업이 활성화되고 있는 상황이지만 국내는 아직 생태계가 잘 마련돼 있지 않은 상황”이라며 “신약 개발 영역에서 기업 간, 기관과의 협력은 매우 중요하다. 메디리타의 AI 기술을 통해 국내 신약 개발 생태계 마련의 계기가 될 수 있기를 희망한다”고 전했다.
그는 이어 “희귀질환을 포함해 아직 치료되지 못하고 있는 수천 종의 질병을 위해 신약 개발은 필수적이며, 산업적 관점에서뿐만 아니라 인류의 질병해결이라는 숙제를 위한 공공성이 크다”며 “신약 개발을 위한 제약 산업의 글로벌 AI 허브로 성장해 ‘인류의 건강한 삶과 행복’을 위해 기여하는 것이 목표”라고 덧붙였다.
