대웅제약(069620)은 신약 후보물질을 발굴해 내는(Drug Discovery) 독자적 ‘인공지능(AI) 신약 개발 시스템’을 구축했다고 19일 밝혔다. 향후 전임상, 임상, 시판 등 신약 개발(Drug Development) 전주기에 AI 활용을 확대할 계획이다.

대웅제약은 전처리를 거쳐 신약 개발에 활용할 수 있는 주요 화합물 8억 종의 분자 모델을 자체 데이터베이스화했다. 이 같은 DB와 신약 개발 시스템을 결합해 비만과 당뇨, 항암제 분야에서 주목할 만한 연구 성과를 확보해 나가고 있다.

대웅제약 관계자는 “비만과 당뇨질환 치료제 개발을 위해 자체 AI 시스템으로 두 가지 표적 단백질에 동시에 작용하는 ‘활성물질’을 발굴하고 최적화 단계에 돌입시키는 데 단 두 달이 걸렸다”면서 “연구원들이 1년 넘게 고민하던 난제를 AI를 통해 해결한 사례”라고 설명했다.

대웅제약은 또 AI 시스템을 활용해 암세포 억제 효능을 보이는 활성물질을 발굴했다. 최적화를 통해 특허까지 가능한 ‘선도물질’을 확보하는 데 6개월을 소요했다. 기존 방식으로 진행했을 경우 최소 1~2년 필요한 프로젝트다.

대웅제약이 실제로 구매해 신약 개발에 즉각 쓰일 수 있는 8억 종 화합물질(Compound)의 분자 모델 DB에 붙인 이름은 ‘다비드’(DAVID‧Daewoong Advanced Virtual Database)다. 신약 개발 경쟁에서 AI로 글로벌 빅파마와 겨루겠다는 연구원들의 의지를 담았다.

AI 신약 개발 시 복잡한 화합물질 구조에서 불필요한 정보를 분리, 제거하는 전처리 과정이 필수적이다. 대웅제약 AI 연구원들은 이 작업을 최우선으로 몰두해 AI가 활용할 수 있는 데이터로 가공했다.

박준석 신약발굴센터장은 “신약 후보물질의 세계는 우주와 같은데 AI가 신약 개발의 대항해 시대를 열었다고 해도 과언이 아니다”라면서 “AI로 미지의 영역을 개척해 나간다면 매우 많은 신약 후보물질과 우수한 신약을 더 빠르게 개발해 인류 건강에 지대한 공헌을 할 것”이라고 말했다.

AI 신약 개발을 위한 방대한 데이터베이스를 구축한 후 대웅제약은 신약 후보물질 탐색의 첫 단계에 적용할 수 있는 ‘AIVS’(AI based Virtual Screening) 툴을 개발했다. 이 툴은 AI가 표적 단백질 대상으로 ‘활성물질’을 발굴하는 시스템으로 3D 모형화를 기반으로 다양하게 탐색할 수 있다. 동일한 화학적 특성을 지니면서 특허가 가능한 새 활성물질을 생성형 AI로 빠르게 찾을 수 있다.

이러한 데이터베이스와 툴을 기반으로 지난해 AI 신약 개발 시스템 ‘데이지’(DAISY‧Daewoong AI System)를 사내에 오픈했다. 이 시스템은 일종의 웹 기반 ‘AI 신약 개발 포털’이다. 대웅제약 연구원들은 데이지에 접속해 신규 화합물질을 발굴하고 약물성까지 빠르게 예측할 수 있다.

대웅제약 연구원들은 ADMET(Absorption‧Distribution‧Metabolism‧Excretion‧Toxicity) 연구를 AI로 확인할 수 있게 됐다. ADMET 연구는 화합물질의 흡수, 분포, 대사, 배설, 독성 등 약물성을 파악하는 연구 단계다. 신약 개발 초기 절차에서 중요한 단계다.

대웅제약 연구원들은 AI 신약후보 탐색 툴 AIVS를 사용해 비만과 당뇨, 항암제 분야의 성과 외에 단백질 분해제 개발에서도 의미 있는 성과를 도출하고 있다. 항체 설계와 안정성 평가를 동시에 진행해 연구자들의 시행착오를 줄이고 있다.

박 센터장은 “인간을 대체하는 기술로 AI를 바라보면 오산이다. 미지의 영역을 개척하는 인간의 동반자와 같다”면서 “딥러닝 AI가 ‘데이터’를 쌓으며 학습하고 성장하듯이 연구자도 함께 통찰력을 높이며 함께 동반성장해 나갈 때 비로소 신약 개발 성공에 한 걸음 다가설 수 있다”고 강조했다.

한편 한국보건산업진흥원 등에 따르면 신약 개발에 필요한 평균 기간과 비용은 15년, 2조~3조 원 수준이다. AI를 활용할 시 개발 기간은 7년, 비용은 6000억 원 규모로 줄어들 것으로 알려졌다.

경제투데이 www. e-today.kr

경제투데이는 경제, 금융, 기업, 산업, 부동산, 정책 등 다양한 경제 분야의 최신 뉴스와 정보를 제공하고 있습니다. 경제투데이는 20년 21년 22년 연속해서 한국언론진흥재단의 언론보도평가에서 '경제보도' 부문에서 '우수' 등급을 받았습니다. 경제투데이는 독자 평가와 영향력에서 높은 평가를 받고 있습니다. 이로써 경제투데이는 독자들에게 정확하고 신뢰할 수 있는 경제 정보를 제공함으로써 경제 전문지 로서의 입지를 공고히 하고 있습니다.