[서울=뉴스핌] 방보경 기자 = 과학기술정보통신부가 지난해 '인공지능(AI) 활용 혁신신약 발굴 사업'을 시작했다. AI 플랫폼 구축 사업은 2019년부터 시작했지만 임상시험계획 신청이 가능한 수준의 신약 후보물질을 개발하는 과제는 처음이었다.

신규 지원 분야 중 유일하게 최종 과제로 선정된 것은 동아에스티의 연구였다. AI 열풍이 불면서 대웅제약, HK이노엔, 삼진제약, 알리코제약 등 많은 제약사들이 관심을 갖고 뛰어들었으나 동아에스티가 정부 과제에 선정됨으로써 두각을 드러낸 셈이다. 

◆꾸준히 역량 키운 동아에스티…정부 과제까지 따냈다

동아에스티의 AI 관련 연구는 이번이 처음은 아니다. 지난 2019년 말부터 서울대 교수가 창업한 인공지능 벤처기업과 위탁연구를 시작했고, 이후 꾸준히 다양한 인공지능 벤처들과의 기술세미나 및 미팅을 통해 2021년 9월 심플렉스와 치매치료제 신약개발 공동연구 계약을 이뤄냈다. 

연구본부에서 AI 신약개발 과제에 매진한 한태동 상무의 역할도 컸다. 한태동 상무는 지난 2020년 8월부터 동아에스티 연구본부에 합류했다. 그는 유한양행 중앙연구소에서 근무하던 시절 국내외 유수의 기업들과 공동연구를 진행하면서 역량을 키웠다. 지난 3월에는 한국제약바이오협회에서 AI전문위원회 초대위원장을 맡게 되면서 전문성을 입증했다. 

동아에스티 내부 역량을 합쳐 따낸 이번 과제는 폐암치료제를 발굴하는 연구로, 심플렉스를 주관 기관으로 삼고 동아에스티와 연세대학교 조병철 교수 연구팀이 공동개발기관으로 참여한다. 한태동 상무는 "이번 정부 과제는 4년 동안 타겟 발굴부터 후보물질 도출 후 전임상 연구까지 완료를 해야 하는 과제"라며 "기존의 방법으로는 최소 6년 정도는 기간이 필요하지만, 인공지능을 활용하여 이를 단축시키는 데 의의가 있다"고 전했다. 

◆"2018년부터 관심 둬…기존 방식보다 우월"

동아에스티가 AI 신약개발에 관심을 두기 시작한 시점은 지난 2018년부터다. 당시 해외에서는 아톰와이즈와 사이클리카 등 선두주자의 성공사례가 발표되고, 국내에서도 인공지능 벤처기업들이 우후죽순 나타나면서 제약사를 중심으로 변화의 바람이 불었다. 

현재 동아에스티에서는 기반기술팀이 AI 신약개발 업무를 담당하고 있다. 한 상무는 "향후 다양한 신약개발 단계에서 도움을 받고자 지금 경험을 쌓고 있다"며 "(AI 신약개발이) 기존의 분자모델링(CADD, Computer Aided Drug Discovery)을 통한 고전적인 방법보다는 우월할 것"이라고 말했다. 

분자 모델링은 컴퓨터를 활용해서 새로운 화합물을 디자인하는 과정으로, 신약 개발에서는 20년 정도 된 방식이다. 질병을 치료하기 위해서는 몸속에 있는 단백질에 잘 달라붙는 화합물을 만들어야 하는데, 분자 모델링은 이때 단백질 구조에 맞는 가상의 화합물을 일일이 만들어야 한다. 반면 AI 신약개발로는 다양한 구조를 학습시킬 수 있고, 더 나아가서 AI가 새로운 구조를 디자인해준다는 장점이 있다. 

◆AI 신약개발, 지지부진?…"아이디어 확장에 큰 도움"

일각에서는 기술 역량이 부족하다는 이유로 AI 신약개발에 대한 회의론을 제기한다. 이에 한 상무는 조심스럽게 반대 의견을 내놨다. 연구 방향성 면에서 분명히 도움이 된다는 것. 

한 상무는 캐나다 인공지능 회사와 공동연구를 진행한 경험을 들었다. 한 상무는 AI 신약개발을 통해 화합물의 중심 골격인 모핵(母核)을 도출하고자 했다. 새로운 모핵 구조를 찾을 경우 기존과는 다른 신약을 만들 수 있기 때문이다. 당시 AI가 보여준 모핵은 약효는 없었지만 일반적으로 떠올리기 생각하기 어려운 독창적인 구조를 제시했다. 이에 영감을 받아서 기존 구조에 도입된 변형 모핵 구조가 만들어졌다. 

한 상무는 "의약화학자들은 빠르게 약효를 보이는 물질을 만들기 위해 큰 틀에서 생각하기보다는 기존 특허와 유사한 구조로 만든다"며 "(반면) 인공지능은 독창적인 구조를 제시하는 만큼 연구자들의 아이디어를 확장하는 데 도움이 될 수 있다"고 말했다. 

AI 신약개발의 발전을 타겟 발굴, 후보물질 도출, 적응증 찾기 등 저마다의 강점을 지닌 벤처들과 협력해야 한다는 게 동아에스티의 지론이다. 한 상무는 "인공지능 업체들과 기술세미나 또는 미팅을 통해 많은 과제에 접목시켜 나갈 것"이라며 "필요한 분야에서 기술이 뛰어나다고 판단되는 벤처와 적극적으로 공동연구를 진행할 것"이라고 밝혔다. 

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