AI로 설계한 ‘이 단백질’ 염증치료 새 장 열까···기존 치료제보다 50% 이상 효과

DGIST 연구팀 개발…통풍 등 치료 기대
“E127Q 변이체, 뇌 신경염증 제어 열쇠”

인공지능 등을 활용해 ‘차세대 항염증 단백질’을 개발한 연구진. 엄지원 DGIST 교수(좌), 장익수 전 DGIST 교수(iProtein Therapeutics 대표). DGIST 제공

인공지능(AI) 등을 활용해 기존 치료제의 효능을 대폭 개선한 ‘차세대 항염증 단백질’이 개발됐다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 뇌과학과 전·현직 교수로 이뤄진 연구팀이 AI·슈퍼컴퓨팅을 기반으로 설계한 항염증 단백질을 개발하고 동물 실험을 통해 그 효능을 입증했다고 9일 밝혔다.

이날 DGIST에 따르면, 현재 임상에서 쓰이는 대표적인 항염증 단백질 치료제 ‘아나킨라(Anakinra)’는 염증을 유발하는 신호(IL-1)를 차단하는 약물이다. 하지만 효능이 상대적으로 약하고 작용 시간이 짧은 데다, 고용량 투여 시 감염 위험 증가·주사부위 염증 등 부작용이 나타나는 한계가 있다.

DGIST 연구팀은 강력하고 안전한 대체 치료제 개발을 위해 단백질 구조기반 설계(structure-guided design) 전략을 도입했다고 설명했다.

연구진은 분자동역학 시뮬레이션과 열역학 분석 등을 진행했다. 이를 통해 신형 단백질 변이체를 설계 및 제작한 결과, 모든 변이체가 기존 대비 25~53% 높은 항염증 효과를 보였다.

특히 뇌 신경세포 전기생리학 실험에서 일부 변이체는 기존 항염증 단백질로는 해결하기 어려웠던 ‘신경염증’까지 효과적으로 제어할 수 있다는 사실이 확인됐다. 연구팀은 향후 류머티즘·통풍·자가면역질환 등 다양한 염증성 질환의 치료 효율을 획기적으로 높일 것으로 기대한다.

엄지원 DGIST 교수는 “AI와 슈퍼컴퓨팅으로 설계한 단백질이 실제 세포·동물실험에서 기존 약물을 능가하는 효능을 보였다는 점에서 의미가 크다”면서 “특히 E127Q 변이체는 전신 염증 질환뿐 아니라 뇌 신경염증 치료제로도 발전 가능성이 높아 차세대 항염증 단백질 플랫폼으로 자리잡을 것”이라고 말했다.

백경열 기자 merci@kyunghyang.com

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