AI로 만드는 미래 감염병 치료제…"개발기간 최소 30% 단축"

김경창 질병관리청 국립보건연구원 국립감염병연구소 신종바이러스매개체연구과장이 24일 질병청 '감염병 치료제 개발 아카데미'에서 강연하고 있다./사진제공=질병관리청

"감염병 대유행으로 인한 피해를 줄이려면 치료제 개발이 절대적으로 필요합니다. 다음 감염병을 예측해서 조금씩은 계속 개발해둬야 한다는 거죠. 문제는 기존 매뉴얼 방식대로 진행하면 시간과 예산이 많이 들어간다는 건데요. AI(인공지능)를 활용하면 획기적으로 단축할 수 있어 플랫폼을 구축하려고 합니다."

김경창 질병관리청 국립보건연구원(보건원) 국립감염병연구소 신종바이러스매개체연구과장이 24일 충청북도 청주시 질병관리청에서 열린 '감염병 치료제 개발 아카데미'에서 이같이 말했다. 머크(MSD)사가 지난해 발표한 코로나19(COVID-19) 백서에 따르면 국내 코로나19 사망자는 지난달 기준 3만6000여명으로 추산된다. 재산 피해는 2022년 기준 37조원 정도다.

적극적인 예방이 치료만큼이나 중요해진 것이다. 이와 관련해 질병청은 '신종감염병 대유행 대비·대응 중장기 계획'으로 신종감염병 발생 시 100·200일 내 신속 백신을 위한 기술 확보를 과제로 꼽았다. WHO(세계보건기구) 등이 선정한 우선순위 감염병 8종을 중심으로 후보 물질을 충분히 확보해 실제 팬데믹이 발생했을 때 예비 물질로 백신을 만들어내겠다는 것이다.

김 과장은 "팬데믹을 대비해 후보 물질을 많이 확보할 필요가 있는데 발굴, 개발 시간을 줄이기 위해선 AI를 활용하려 한다"며 "예를 들어 일라이릴리의 코로나19 치료제 밤라니비맙은 AI를 활용해 후보물질 발굴에서 임상 진입까지 90일밖에 걸리지 않았다. 일반적으론 150일이 걸리는 점을 생각하면 큰 발전"이라고 설명했다. 보건원은 AI 활용 저분자 항바이러스 개발 플랫폼을 구축해 감염병 대응 역량을 강화한다.

김진일 고려대의대 미생물학교실 교수가 24일 질병청 '감염병 치료제 개발 아카데미'에서 'AI 기반 항바이러스 유효물질 발굴 기반 연구'에 대해 강연하고 있다./사진=구단비 기자

AI, 데이터기반 치료제를 개발하기 위해서 △구조기반 신약설계 △바이러스 표적인자 발굴 △후보물질 효능평가 △데이터구축 △항바이러스제 거점실험실 고도화 등의 순환 구조를 만든다. 김 과장은 "전 세계적으로 다음 팬데믹(감염병 대유행)으로 조류인플루엔자(조류독감)를 꼽고 있다"며 "플랫폼 구축뿐만 아니라 AI 활용 항체치료제 개발 등으로 한국이 쓸 수 있는 약물을 개발하는 게 일차적인 목표"라고 강조했다.

보건원과 관련 학술용역 과제를 진행하고 있는 김진일 고려대의대 미생물학교실 교수는 "RNA(리보핵산) 바이러스는 변이가 자주 출연해 지속해서 쓸 수 있는 치료제 개발이 어렵다"며 "이에 대응하는 치료제를 만들 때 전통적으로 접근하면 시간과 비용이 많이 소요된다"고 진단했다. 이어 "AI를 활용하면 30% 정도의 시간을 줄일 수 있고 체감 속도는 그 이상"이라며 "현재 AI를 활용해 38억개 정도의 후보물질을 스크리닝했고 최종 물질을 도출해 실제 효과가 있는지 검증하고 있다"고 설명했다.

박현영 질병관리청 국립보건연구원장이 24일 질병청 '감염병 치료제 개발 아카데미'에서 인사말을 전하고 있다./사진=구단비 기자

박현영 질병청 국립보건연구원장은 "다양한 감염병을 겪으며 미래를 위해서 항상 대응해야 한다는 걸 배웠다"며 "이젠 AI와 데이터를 제외하곤 과학을 논할 수 없게 됐는데 보건원 감염병 부서가 어떻게 AI 활용을 준비하고 있는지 설명해 드렸던 시간이었다"고 말했다. 그러면서 "치료제 100일·200일 개발 전략은 후보물질을 얼마큼 갖추고 있었느냐가 중요할 것"이라며 "AI 활용뿐만 아니라 데이터베이스 구축도 노력해서 미지의 감염병을 잘 대응하도록 하겠다"고 강조했다.

청주(충북)=구단비 기자 kdb@mt.co.kr