대웅제약 "독자적 'AI 신약개발 시스템' 구축…개발 기간 축소"

대웅제약 연구원이 AI 신약개발 시스템을 사용하고 있다./사진제공=대웅제약

대웅제약은 신약개발에 활용할 수 있는 주요 화합물 8억 종의 분자 모델을 자체 데이터베이스화하고 이를 재료로 신약 후보물질을 발굴해내는 독자적 'AI(인공지능) 신약개발 시스템'를 구축했다고 19일 밝혔다. 향후 전임상, 임상, 시판 등 신약개발전주기로 AI 활용을 확대한다.

대웅제약은 데이터베이스와 신약개발 시스템을 결합해 비만과 당뇨, 항암제 분야에 활용해 시간을 절약하고 있다. 비만과 당뇨질환 치료제 개발을 위해 자체 AI 시스템으로 두 가지 표적 단백질에 동시에 작용하는 활성물질을 발굴하고 최적화 단계에 돌입시켰다. 연구원들이 1년 넘게 고민하던 난제를 2개월 만에 해결한 것이다.

AI 시스템을 활용해 암세포 억제 효능을 보이는 활성물질을 발굴하고 최적화를 통해 특허까지 가능한 선도물질을 확보하는 데 6개월이 걸렸다. 기존 방식으로 진행했을 경우 최소 1~2년이 소요된다.

대웅제약이 실제로 구매해 신약 개발에 즉각 쓰일 수 있는 8억 종 화합물질의 분자 모델 DB에 붙인 이름은 '다비드'다. 지난 40년간 대웅제약이 신약연구를 통해 확보한 화학물질과 현재 신약 개발에 이용할 수 있는 화합물질을 모았다. 이를 기반으로 AI 신약 후보물질 탐색이 가능하게 된다.

신약 후보물질 탐색의 첫 단계에 적용할 수 있는 AIVS(AI based Virtual Screening) 툴도 개발했다. AI가 표적 단백질 대상으로 활성물질을 발굴하는 시스템으로 3D 모델링을 기반으로 탐색한다. 동일한 화학적 특성을 지니면서 특허가 가능한 새 활성물질을 생성형 AI로 빠르게 찾을 수 있다.

다비드와 AIVS를 기반으로 지난해 AI 신약개발 시스템인 '데이지'를 사내에 오픈했다. 일종의 웹 기반 'AI 신약개발 포털'로서 대웅제약 연구원들은 데이지에 접속해 신규 화합물질을 발굴하고 약물성까지 빠르게 예측할 수 있다. ADMET(흡수, 분포, 대사, 배설, 독성) 연구까지 AI로 가능해졌다.

박준석 대웅제약 신약디스커버리(개발)센터장은 "AI가 신약개발의 대항해 시대를 열었다"며 "앞으로 많은 신약 후보물질과 우수한 신약을 빠르게 개발할 수 있게 됐다"고 했다. 이어 "딥러닝 AI가 데이터를 쌓으며 학습하고 성장하듯이 연구자도 인사이트를 높이며 동반성장해 신약개발 성공에 다가서겠다"고 덧붙였다.

구단비 기자 kdb@mt.co.kr