대웅제약, 자체 AI 신약개발 시스템 구축…비만·항암 연구에 ‘속도’

2년 준비 끝, 자체 AI 신약개발 시스템 ‘DAISY’ 구축

대웅제약 연구원이 AI 신약개발 시스템을 활용하는 모습[대웅제약 제공]

[헤럴드경제=손인규 기자]대웅제약(대표 전승호·이창재)은 신약개발에 활용할 수 있는 주요 화합물 8억 종 분자 모델을 자체 데이터베이스(DB)화하고, 이를 재료로 신약 후보물질을 발굴해내는 독자적 ‘AI 신약개발 시스템’까지 구축했다고 19일 밝혔다.

대웅제약은 이 같은 DB와 신약개발 시스템을 결합해 비만과 당뇨, 항암제 분야에서 연구 성과를 내고 있다. 예를 들어 비만과 당뇨병 치료제 개발을 위해 자체 AI 시스템으로 두 가지 표적 단백질에 동시에 작용하는 ‘활성물질’을 발굴하고 최적화 단계에 돌입시키는데 두 달이 걸렸다. 이 작업은 원래 1년 넘게 걸렸다.

또 AI 시스템을 활용해 암세포 억제 효능을 보이는 활성물질을 발굴하고, 최적화를 통해 특허까지 가능한 ‘선도물질’을 확보하는데 단 6개월이 걸렸다. 기존 방식으로 진행했을 경우 최소 1~2년 소요될 프로젝트였다는 게 대웅제약의 설명이다.

대웅제약이 8억 종 화합물질(Compound)의 분자 모델 DB에 붙인 이름은 ‘다비드’(DAVID)다. 8억 종은 지난 40여 년 간 대웅제약이 신약연구를 통해 확보한 화합물질과 현재 신약 개발에서 이용할 수 있는 거의 모든 화합물질의 결합체다. 대웅제약 AI 연구원들은 AI가 활용할 수 있는 데이터로 모두 가공, 8억 종의 화합물질에 기반한 AI 신약 후보물질 탐색이 가능하게 됐다.

박준석 신약 디스커버리 센터장은 “신약 후보물질의 세계는 우주와 같은데 AI가 신약개발의 대항해 시대를 열었다고 해도 과언이 아니다”며 “AI로 미지의 영역을 개척해 나간다면 굉장히 많은 신약 후보물질과 우수한 신약을 더 빠르게 개발할 것”이라고 평했다.

AI 신약개발을 위한 방대한 데이터베이스를 구축한 후 대웅제약은 신약 후보물질 탐색의 첫 단계에 적용할 수 있는 ‘AIVS’ 툴을 개발했다. 이 툴은 AI가 표적 단백질 대상으로 ‘활성물질’을 발굴하는 시스템이다. 3D 모델링을 기반으로 다양하게 탐색할 수 있고, 동일한 화학적 특성을 지니면서 특허가 가능한 새 활성물질을 생성형 AI로 빠르게 찾을 수 있다.

이러한 데이터베이스와 툴을 기반으로 대웅은 지난해 AI 신약개발 시스템 ‘데이지’(DAISY)를 오픈했다. 이 시스템은 일종의 웹 기반 ‘AI 신약개발 포털’로 대웅제약 연구원들은 데이지에 접속해 신규 화합물질을 발굴하고 약물성까지 빠르게 예측할 수 있다.

대웅제약 연구원들은 AI 신약후보 탐색 툴 ‘AIVS’를 사용하면서 몇 달 만에 가시적인 성과들을 내고 있다. 비만과 당뇨, 항암제 분야의 성과 외에 단백질 분해제 개발에서도 의미 있는 성과를 도출했다. 항체 설계와 안정성 평가를 동시에 진행해 연구자들의 시행착오를 획기적으로 줄이고 있다.

박 센터장은 “딥러닝 AI가 데이터를 쌓으며 학습하고 성장하듯이 연구자도 함께 인사이트를 높이며 함께 성장해 나갈 때 비로소 신약개발 성공에 한 걸음 다가설 수 있다”고 말했다.

ikson@heraldcorp.com

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