한국파스퇴르연구소, AI 활용해 ‘내성결핵 치료제 후보물질’ 도출

[이데일리 김현아 기자]

한국파스퇴르연구소(소장 임병권)와 스탠다임(대표이사 김진한, 윤소정)이 인공지능(AI)를 활용해 내성결핵 치료에 효과적인 신약 후보물질을 도출했다.

이는 2021년부터 2022년까지 라이트재단(국제보건기술연구기금)이 지원하는 기술가속연구비 과제의 결과다.

인공지능 신약개발 기술과 감염병 연구 전문성을 접목해 고무적인 성과를 달성한 것이다. 내성 결핵 치료제 같이 중·저소득국가를 위한 미충족 의료수요에 인공지능 기술이 효과적으로 활용될 수 있음을 보여줬다는 평가다.

스탠다임, 딥러닝 예측 모델 활용

과제의 주관기관인 스탠다임은 자체 신약 디자인 인공지능 플랫폼인 스탠다임 베스트(Standigm BESTTM)의 스캐폴드 기반 분자생성 모델과 3차원 분자구조의 특징을 학습한 딥러닝 예측 모델을 활용했다.

공동연구기관인 한국파스퇴르연구소는 생물안전3등급 실험실 내 신약개발 플랫폼을 활용해 신규 화합물의 약제감수성 및 다제내성결핵(MDR-TB)/광범위약제내성결핵(XDR-TB)에 대한 약효를 평가하고, 화합물 정보와 약효평가 결과를 스탠다임 베스트에 접목했다.

특히, 연구진은 화합물의 구조활성연관성(SAR) 분석 결과를 기반으로 다양한 신규 화합물을 설계 및 합성하고, 양질의 항결핵 효능 평가 결과를 제공했다.

스탠다임은 이를 활용해 인공지능 플랫폼을 고도화했다. 이러한 AI 기반 신약개발 연구협력을 통해 양 기관은 내성결핵 치료제 후보물질을 성공적으로 도출했다.

양 기관은 2020년부터 결핵 신약개발 연구협력을 이어왔으며, 2021년 9월 29일 인공지능 기반 감염병 신약개발을 목표로 하는 업무협약을 체결하고 공동연구에 박차를 가했다.

한국파스퇴르연구소 임병권 소장은 “본 연구협력으로 도출한 신약 후보물질의 후속개발에 박차를 가하여 결핵 종식을 위한 전 세계적인 노력에 일조하겠다”고 밝혔다.

해당 프로젝트의 책임자이자 스탠다임의 공동창업자 및 연구개발최고책임자인 송상옥 이사는 “결핵은 완전한 예방이 보장되는 예방접종이 전무하다. BCG 접종으로 항체가 형성돼도 평생 예방율이 19~27%에 불과할 정도”라면서 “결핵 치료제는 장기간 복용으로 내성 문제가 발행하기 때문에 의료취약국에서는 백신과 치료제가 절실한 질환 중 하나”라고 했다.

그는 “이번 프로젝트는 결핵에 대한 한국파스퇴르연구소의 축적된 데이터와 전문성이 스탠다임의 인공지능 기술과 만나 새로운 치료제 개발의 가능성을 보여준 의미있는 공동연구 사례”라면서 “향후 결핵뿐만 아니라 중·저소득국에서 발생하는 다양한 질병에 대한 저비용의 효과적인 치료제 발굴에 인공지능 기술의 역할이 중요할 것”이라고 힘줘 말했다.

한편 ㈜스탠다임은 인공지능(AI) 기술로 신약 탐색을 혁신하기 위해 2015년 설립됐다. ㈜스탠다임의 AI 기술은 신약 탐색 단계의 전주기 영역(타겟 발굴·유효물질탐색·선도물질 도출 및 최적화·전임상후보물질 확보)을 포괄하며, 이를 통해 거래 가능한 신약후보물질을 지속 개발하고 있다.

한국파스퇴르연구소는 글로벌 공중보건 증진을 목표로 감염병 연구개발을 중점적으로 수행하는 비영리 연구기관이다. 한-프 과학기술 분야 협력을 기반으로 2004년 설립됐다.