한국파스퇴르연구소-스탠다임,
AI 기반 신약개발 연구로 내성결핵 치료제 후보물질 도출

- 첨단 인공지능 플랫폼, 우수한 연구역량 및 기술을 상호 보완적으로 접목한 연구 성과 –
- 국제보건기술연구기금(라이트재단) 지원 기술가속연구비 과제 수행 결과 –
 

한국파스퇴르연구소(소장 임병권)와 스탠다임(대표이사 김진한, 윤소정)은 공동연구를 통해 내성결핵 치료에 효과적인 신약 후보물질을 도출함으로써, 2021년부터 2022년까지 라이트재단이 지원하는 기술가속연구비 과제를 성공적으로 완료했다고 밝혔다. 각 기관의 핵심 역량인 인공지능 신약개발 기술과 감염병 연구 전문성을 접목하여 고무적인 성과를 달성함으로써, 내성 결핵 치료제와 같이 중저소득국가를 위한 미충족 의료수요에 인공지능 기술이 효과적으로 활용될 수 있음을 보여주었다.

과제의 주관기관인 스탠다임은 자체 신약 디자인 인공지능 플랫폼인 스탠다임 베스트(Standigm BEST^TM)의 스캐폴드 기반 분자생성 모델과 3차원 분자구조의 특징을 학습한 딥러닝 예측 모델을 활용했다.

공동연구기관인 한국파스퇴르연구소는 생물안전3등급 실험실 내 신약개발 플랫폼을 활용해 신규 화합물의 약제감수성 및 다제내성결핵(MDR-TB)/광범위약제내성결핵(XDR-TB)에 대한 약효를 평가하고, 화합물 정보와 약효평가 결과를 스탠다임 베스트에 접목했다.

특히, 연구진은 화합물의 구조활성연관성(SAR) 분석 결과를 기반으로 다양한 신규 화합물을 설계 및 합성하고 양질의 항결핵 효능 평가 결과를 지속적으로 제공했고, 스탠다임은 이를 활용해 인공지능 플랫폼을 고도화했다. 이러한 AI 기반 신약개발 연구협력을 통해 양 기관은 내성결핵 치료제 후보물질을 성공적으로 도출했다.

양 기관은 2020년부터 결핵 신약개발 연구협력을 이어왔으며, 2021년 9월 29일 인공지능 기반 감염병 신약개발을 목표로 하는 업무협약을 체결하고 공동연구에 박차를 가했다.

한국파스퇴르연구소 임병권 소장은 “스탠다임과의 공동연구를 통해 축적된 연구 역량과 첨단 기술, 차세대 인공지능을 결합하여 상호 보완적이고 발전적인 신약개발 연구 모델을 제시했다”며, “본 연구협력으로 도출한 신약 후보물질의 후속개발에 박차를 가하여 결핵 종식을 위한 전 세계적인 노력에 일조하겠다”고 밝혔다.

해당 프로젝트의 책임자이자 스탠다임의 공동창업자 및 연구개발최고책임자인 송상옥 이사는 “결핵은 완전한 예방이 보장되는 예방접종이 전무하다. BCG 접종만이 결핵의 예방접종으로 존재하며, 이 접종으로 항체가 형성되어도 평생 예방율이 19~27%에 불과할 정도이다. 결핵은 밀폐되고 환기가 잘 안되며 많은 사람이 오래 머무는 다중이용시설에서 주로 확산되어 사회·경제적 취약계층에서 빈번하게 발생하며 현재 사용되는 결핵 치료제는 장기간 복용으로 인한 내성 문제가 발행하기 때문에 의료취약국에서는 백신과 치료제가 절실한 질환 중 하나이다.”라며, “이번 프로젝트는 결핵에 대한 한국파스퇴르연구소의 축적된 데이터와 전문성이 스탠다임의 인공지능 기술과 만나 새로운 치료제 개발의 가능성을 보여준 의미있는 공동연구 사례로 평가한다. 향후 결핵뿐만 아니라 중저소득국에서 발생하는 다양한 질병에 대한 저비용의 효과적인 치료제 발굴에 인공지능 기술의 역할이 중요할 것으로 생각된다.”고 밝혔다.

㈜스탠다임 소개
㈜스탠다임은 인공지능(AI) 기술로 신약 탐색을 혁신하기 위해 2015년 설립됐다. ㈜스탠다임의 AI 기술은 신약 탐색 단계의 전주기 영역(타겟 발굴 ? 유효물질탐색 ? 선도물질 도출 및 최적화 ? 전임상후보물질 확보)을 포괄하며, 이를 통해 거래 가능한 신약후보물질을 지속적으로 개발하고 있다. ㈜스탠다임의 주요 AI 플랫폼으로는 신규 타겟을 도출하는 ‘스탠다임 애스크(Standigm ASK^TM)’, 신규 물질을 생성하는 ‘스탠다임 베스트(Standigm BEST^TM)’가 있으며, 애스크와 베스트 플랫폼을 결합하여 신규타겟 발굴부터 선도물질 확보까지 7개월에 완료할 수 있는 workflow AI인 Standigm Magic을 완성했다. ㈜스탠다임은 현재 국내?외 유수 제약회사 및 연구기관과의 공동 혹은 자체 연구를 통해 다양한 First-in-Class, Best-in-Class 신약후보물질 개발 프로젝트를 진행하고 있다. 회사에 대한 자세한 정보는 웹사이트(www.standigm.com)에서 확인할 수 있다.

한국파스퇴르연구소 소개
한국파스퇴르연구소는 글로벌 공중보건 증진을 목표로 감염병 연구개발을 중점적으로 수행하는 ??비영리 연구기관이며, 한-프 과학기술 분야 협력을 기반으로 2004년 설립됐다. 혁신적인 스크리닝 플랫폼 등의 핵심 연구역량을 활용해 메르스, 지카, 코로나19 등 신종 감염병과, 바이러스성 간염, 결핵, 항생제 내성균 감염, 소외질병, 암 등과 같이 오늘날 인류를 위협하는 질병에 대해 발생 메커니즘을 이해하고 신약개발을 가속화하는데 앞장서고 있다. 또한, 5개 대륙 25개국의 33개 연구소로 구성된 파스퇴르네트워크(Pasteur Network)의 멤버로서 네트워크 내 초기 신약개발 연구를 선도하는 핵심적인 역할을 수행한다. 한국파스퇴르연구소는 한국과 국제적인 바이오 의과학을 연계하는 원천기술을 제공하고 다학제적 글로벌 프로젝트를 추진함으로써 대한민국의 과학, 지식 및 기술 자원에 기여하고 글로벌 감염병 대비·대응에 일조하고 있다. (www.ip-korea.org)