신약 AI 활용해 개발…JW중외제약, 연구 가장 ‘활발’

AI 활용한 연구개발 이미지/사진=클립아트코리아

최근 조사에서 인공지능(AI)를 활용해 신약 개발을 가장 활발하게 펼치고 있는 국내 제약사에 JW중외제약이 올랐다. JW중외제약은 코로나19 팬데믹 이후에도 매년 AI 신약기업이나 빅파마(글로벌 제약사) 등과 협업을 통해 신약개발 과정에 AI를 적극 도입하고 있다. 지난 해에는 3건, 올해는 2건의 AI 신약개발 협약을 맺으며 속도를 높이고 있다.

제약업계 등에 따르면 JW중외제약은 AI 신약개발에 가장 관심이 높은 제약사로 꼽혔다. 신약 연구에 AI를 활용한 사례는 지난해 3건, 올해 2건을 기록했다.

먼저 지난해 3월 신테카바이오와 AI플랫폼 '딥매처'를 활용해 신규 혁신신약(First-in-Class)을 공동 개발하는 협약을 맺었다. 같은해 6월에는 디어젠과 '디어젠 아이디어스'(DEARGEN iDears)를 통해 신약후보물질을 발굴, 신규 적응증을 탐색하기로 했다. 또 11월에는 미국 큐어에이아이 테라퓨틱스와 함께 암 환자 유전체 분석 바이오마커 탐색 플랫폼을 가지고 신규 항암신약 개발에 돌입했다.

특히 올해 초에는 미국 빅파마인 머크 라이프사이언스와 AI플랫폼 신시아를 가지고 신약 원료의약품 연구, 스마트랩 환경 구축을 약속했다. 머크는 신약개발 초기 단계에서 화학물질 합성방법을 빠르고 정확하게 분석하는 유기역합성 소프트웨어인 신시아를 보유하고 있다. 국내 제약사 중에서 머크의 신시아를 적용한 곳은 JW중외제약이 최초다. 원료연구센터는 자체 신약후보물질의 합성연구에 신시아를 활용한다는 방침이다.

JW중외제약은 이번 달에도 자회사인 C&C신약연구소와 미국 크리스탈파이가 저분자 화합물 치료제 개발을 위한 협약을 체결했다. 크리스탈파이의 양자물리학 기반 AI 신약 개발 플랫폼과 자동화 로봇시스템을 활용해 STAT6 단백질 표적 저분자 화합물 치료제의 선도물질을 최적화한다는 방침이다.

JW중외제약 측은 "4차 산업혁명과 코로나19 팬데믹 등 빠르게 변화하는 경영환경 속에서도 흔들림 없이 연구개발 경쟁력 강화에 집중하고 있다"면서 "디지털 전환이라는 대세적 흐름 속에서 신약연구와 합성연구분야에 관련 기술을 적용해 업계 R&D 경쟁력 강화를 주도할 것"이라고 말했다.

신약개발의 기초가 되는 신약후보물질은 신약연구, 합성연구, 제제연구 등 단계를 거쳐 탄생하게 된다. 신약연구는 타깃 질환과 표적 단백질을 설정하고 여러 물질 중에 신약후보물질이 될만한 화합물(분자구조)을 발굴하는 과정을 말한다.

이후 합성연구 단계에서 신약 화합물을 실제 원료의약품으로 구현한 뒤에 제제연구를 통해 정제나 주사제 등 제형을 결정하게 된다. 현재 국내 제약사의 신약개발 AI 접목은 신약연구에 집중되어 있는 상황이다.

앞으로 JW중외제약은 AI 뿐만 아니라 자동화 원료합성 로봇도 도입하는 스마트랩 환경을 구축한다는 방침이다. 신약연구 이후에 합성작업은 대부분 연구원에 의존했으나, 로봇이 이를 대체하는 무인 랩 환경이 가능해질 것으로 전망했다. 이를 통해 연구기간이 획기적으로 단축하는 효과를 기대하고 있다. 연구원은 단순·반복의 합성작업보다 합성 전략 수립 등 보다 고차원적이고 효율적인 연구에 집중할 수 있다는 판단이다.

회사 측은 "자체 기술력으로 개발한 데이터 사이언스 플랫폼 ‘클로버(CLOVER)’와 ‘주얼리(JWELRY)’로 존재감을 드러내고 있다"면서 "AI를 비롯한 신기술 적용 영역을 확장뿐만 아니라 업무 효율을 높이는 디지털 전환(DX)으로 국내 제약업계 R&D를 선도한다는 계획"이라고 말했다.

JW중외제약 신약개발 표/그래픽=JW중외제약