국내 연구진, ‘팍스로비드’와 약물 상호작용 예측…‘대체약물’ 제안

KAIST 이상엽 특훈교수팀 “AI 활용해 약물 이상 반응 가능성 미리 파악”
“리토나비르 1403개, 니르마트렐비르 673개 기존 승인 약물과 상호작용”
“두 약물과 상호작용 가능성 낮추는 대체약물 각각 124개·239개 제안”

화이자의 경구용(먹는) 코로나19 치료제 '팍스로비드'. 연합뉴스

 
국내 연구진이 화이자가 개발한 먹는 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 치료제 ‘팍스로비드’(PaxlovidTM)의 한 성분이 기존에 승인된 1403개 약물과 상호 작용할 가능성이 있다는 분석을 내놨다.

그러면서 연구진은 이 같은 상호작용 가능성을 낮출 수 있는 대체 약물도 함께 제안해 눈길을 끈다.

한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀은 인공지능(AI) 기반 약물 상호작용 예측 기술을 통해 ‘팍스로비드’ 성분과 기존 승인된 약물 간 상호작용을 분석하고 상호작용 가능성을 낮출 수 있는 대체 약물을 제안했다고 16일 밝혔다.

약물 상호작용은 두 개 이상 약물을 병용할 때 서로 약효가 변화하는 약리현상을 뜻한다.

팍스로비드는 미국 제약사인 화이자가 개발한 코로나19 치료제로, 2021년 12월 미국 식품의약국(FDA)의 긴급 사용승인을 받았다.

연구팀은 이번 연구를 위해 지난 2018년에 개발한 AI 기반 약물 상호작용 예측 모델인 ‘딥디디아이2’(DeepDDI2)를 개발했다. 이는 기존 ‘딥디디아이’(DeepDDI)를 고도화한 것으로, 예측가능한 86가지 약물 상호작용 종류보다 더 많은 총 113가지의 약물 상호작용 종류를 예측할 수 있다.

팍스로비드 성분과 대표 승인약물 간 상호작용 예측 결과 모식도. 한국과학기술원(KAIST) 제공

 
연구팀은 딥디디아이2를 이용해 팍스로비드의 성분인 ‘리토나비르’, ‘니르마트렐비르’와 기존에 승인된 2248개 약물 간의 상호작용 가능성을 예측했다.

그 결과, 리토나비르는 1403개, 니르마트렐비르는 673개의 승인된 약물과 각각 상호작용이 있을 것으로 예측됐다.

연구팀은 이를 토대로 동일 작용 구조를 갖되 약물 상호작용 가능성이 낮은 대체 약물(리토나비르 대체 약물 124개·니르마트렐비르 대체 약물 239개)을 각각 제안했다.

연구팀은 코로나19 환자 가운데 고위험군인 고혈압·당뇨병 등을 앓고 있는 만성질환자가 이미 약물을 복용하고 있어, 약물 상호작용이나 약물 이상 반응이 충분히 분석되지 않은 팍스로비드를 복용할 때 문제가 될 수 있다는 점에 착안해 이번 연구를 수행했다.

연구팀 관계자는 “약물 상호작용을 정확하게 예측할 수 있는 AI모델을 활용하는 것이 가능해졌다”며 “팬데믹과 같이 긴급한 상황에서 신속하게 개발된 약물을 사용할 경우 전문의가 약물 상호작용 반응 결과를 미리 검토해 약을 처방할 때 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 ‘미국국립과학원회보’(PNAS) 온라인 판에 지난 13일 게재됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 lee_owl@segye.com