중외 제약

인류의 숙원인 ‘질병 없는 세상’을 만들기 위해 제약·바이오기업의 신약 개발 노력이 끊임없이 지속되는 가운데 인공지능(AI) 기술이 게임 체인저로 주목받고 있다.

AI의 급속한 발달로 인한 변혁의 바람이 제약산업에도 영향을 끼치면서 AI 기술은 이제 신약 개발에 있어 필수요소가 됐다. AI 기술이 신약 개발을 더욱 효율적으로 만들어줄 뿐만 아니라 업계 전반의 패러다임을 바꿀 수 있을 정도로 영향력이 커지고 있기 때문이다.

| 제약업계도 ‘AI 열풍’…신약 개발 속도·가능성↑|

업계 전반에서 AI 기술이 신약 개발에 큰 역할을 할 것으로 기대하는 이유는 신약 개발 시간과 비용을 줄일 수 있을 것으로 보고 있기 때문이다. 글로벌 시장에서 크게 성공한 혁신신약의 경우 연구개발 과정에서만 평균 15년 이상이 소요됐으며 비용 역시 천문학적인 수준이 투입된다.

AI 기술은 표적 단백질 발굴부터 적응증, 유효-선도-신약후보물질 발굴, 적응증 확장 등 신약 개발의 다양한 과정에 활용가능하다. 전통적인 방식으로는 수년이 소요될 수 있는 타깃 단백질, 적응증 탐색과 신약후보물질 발굴을 획기적으로 단축시킬 수 있다. 여기에 임상 데이터 확보와 개발 타당성 검증에도 활용해 시간과 비용을 절감할 수 있다.

이에 글로벌 빅파마는 AI 기술을 적극 도입하기 시작했다. ‘챗GPT’를 개발한 오픈AI는 최근 글로벌 제약기업 모더나와 손을 잡고 AI를 활용해 신약 개발에 나서기로 했다.

| AI 기반 혁신 R&D 플랫폼 ‘주얼리’, ‘클로버’ |

JW중외제약은 자체 기술력으로 개발한 데이터 사이언스 플랫폼 ‘주얼리(JWELRY)’와 ‘클로버(CLOVER)’를 기반으로 환자 맞춤형 혁신신약을 개발하고 있다.

주얼리는 Wnt 신호전달경로의 활성 또는 저해 약물을 발굴하는 플랫폼이다. 각종 질환 관련 세포주뿐만 아니라 동물 모델에서 채취한 조직들의 유전체 데이터베이스, 2만7000여 종의 화합물 라이브러리, Wnt 신호 조절 약물 스크리닝계 등으로 구성돼 있어 Wnt 신호전달경로에 작용하는 약물 평가와 기전 연구 등이 가능하다.

클로버는 JW중외제약의 연구법인 자회사 C&C신약연구소의 R&D 플랫폼이다. STAT 활성 조절 약물 평가 및 기전 연구에 강점이 있다. 클로버는 암환자에게 유래한 세포주를 비롯해 다양한 면역질환 모델 기반의 빅데이터 플랫폼으로 C&C신약연구소가 자체 개발한 화학 분자 모델링 개발 프로그램 등이 포함돼 있다.

지난해 JW사옥 이전 이후부터는 이들 플랫폼을 통합 운영하고 있으며, AI뿐만 아니라 딥러닝 기술 적용을 강화해 플랫폼을 더욱 고도화하고 있다. 이를 통해 신규 약물의 표적을 식별하고 약물을 설계하는데 효율성이 더욱 높아졌다.

연구자들의 편의성을 고려한 웹-포탈 환경을 구축한 것도 특징이다. 연구원들이 가상의 웹 환경에서 유전체-약물 활성 데이터를 분석하고, AI 및 3D 구조의 시각화 프로그램을 사용할 수 있다.

JW중외제약이 자체 R&D 플랫폼을 통해 발굴한 대표 혁신신약(First-in-Class) 후보물질은 Wnt 표적 탈모치료제 ‘JW0061’, STAT3 표적 항암제 ‘JW2286’이다. 연내 임상 1상에 진입을 목표로 하고 있다. 이외에도 현재 10여개의 선도물질(리드화합물)에 대한 최적화 연구를 진행하고 있으며, 유효물질도 지속적으로 창출하고 있다.

| JW, AI 기술력 보유 바이오 기업과 공동연구 확대 |

국내에서는 AI 기술력을 보유한 바이오텍과 전통 제약사가 손을 잡는 오픈 이노베이션(개방형 혁신) 방식이 활발하게 이뤄지고 있다.

JW중외제약의 R&D 플랫폼과 기술력은 ‘자본과 기술의 만남’이 아닌 ‘기술과 기술의 만남’으로 활발하게 오픈 이노베이션을 진행할 수 있는 밑거름이 됐다.

최근에는 AI 신약 개발 벤처기업 온코크로스와 AI 기술 기반 혁신신약 개발을 위해 계약을 체결했다. JW중외제약은 지난 2022년에도 온코크로스와 공동연구를 진행한 바 있다.

이를 위해 JW중외제약은 온코크로스의 ‘랩터(RAPTOR) AI’를 활용한다. ‘랩터 AI’는 신약후보물질이나 기존에 개발된 약물에 대한 최적의 적응증을 스크리닝하는 AI 신약개발 플랫폼이다. 지난 2022년 면역질환 신약후보물질의 새로운 적응증을 탐색했던 양사는 이번 계약을 통해 항암, 재생의학 분야의 공동연구를 진행한다.

활발한 오픈 이노베이션으로 혁신신약 개발 속도를 높여온 JW는 최근 AI 기술력을 보유한 바이오 기업과의 공동연구를 확대하고 있다.

JW신약과 JW중외제약의 자회사 C&C신약연구소는 지난 2월부터 미국 바이오 벤처기업 ‘큐어에이아이 테라퓨틱스’와 혁신 항암 세포치료제 개발 공동연구를 진행하고 있다.

큐어에이아이 테라퓨틱스는 AI 기반 R&D 플랫폼으로 신규 T세포 및 NK세포 치료제를 개발하는 기업으로 환자 샘플을 분석해 바이오마커 및 새로운 타깃도 발굴하고 있다.

JW신약과 C&C신약연구소는 큐어에이아이 테라퓨틱스와의 공동연구를 통해 고형암을 타깃하는 신규 CAR-NK 세포치료제를 개발한다는 계획이다.

업계에서는 향후 신약 개발 과정에서 AI의 쓰임새가 임상뿐만 아니라 부작용 처리 등으로 확대될 것으로 예상하고 있다. 이를 통해 그동안 차별화된 플랫폼과 기술력으로 혁신신약 개발에 집중해 온 JW의 노력에도 속도가 붙을 것으로 예상된다.