GSK, AI 바이오텍 릴레이션과 맞손…최대 1억1000만달러 협력

대규모 인간 세포 데이터로 AI 모델 학습…신약 표적 검증 고도화
2024년 섬유화·골관절염 협력 이어 공동 연구 범위 확대

[전의혁의 글로벌팜토픽]

GSK가 인공지능(AI)을 활용한 신약개발 역량을 강화하기 위해 인간 세포 데이터를 기반으로 한 연구 협력에 나선다. 영국 AI 바이오텍 릴레이션(Relation)과 손잡고 대규모 세포 교란 데이터를 구축한 뒤 AI 모델을 통해 새로운 치료 표적을 발굴한다는 전략이다.

GSK와 릴레이션은 최대 1억1000만달러 규모의 연구 협력 계약을 체결했다. 이번 협력에서 양사는 인간 세포가 유전적 변화나 약물 등의 개입에 어떻게 반응하는지를 보여주는 대규모 세포 교란 데이터(human cellular perturbation data)를 확보하고, 이를 AI 기반 신약개발에 활용할 예정이다.

세포 교란 데이터는 특정 유전자에 변화를 주거나 약물을 투여했을 때 세포 내부에서 나타나는 다양한 반응을 측정한 자료다. 신약개발 과정에서 질환의 생물학적 기전을 파악하거나 특정 표적이 실제 치료 대상으로 적절한지 검증하는 데 활용할 수 있다.

런던에 기반을 둔 릴레이션은 이러한 인간 세포 반응 데이터를 대규모로 확보하고 이를 AI 모델 학습에 활용하는 기술을 보유하고 있다. GSK는 릴레이션의 데이터와 AI 예측 역량을 결합해 신약 후보물질 개발 초기 단계에서부터 유망한 표적을 선별하고 검증하는 데 활용할 계획이다.

특히 이번 협력에는 릴레이션의 AI 모델인 'MORGAN'도 활용된다. MORGAN은 '인공신경망을 활용한 다중오믹스 조절 유전체학(Multi-Omic Regulatory Genomics using Artificial Neural Networks)'을 의미한다.

MORGAN은 다양한 질환 환경에서 유전적 또는 약리학적 교란이 발생했을 때 세포가 어떤 반응을 나타낼지를 예측하도록 설계된 모델이다. 양사는 실제 인간 세포에서 축적한 데이터를 AI 모델과 연결해 질환과 관련된 생물학적 메커니즘을 보다 정밀하게 파악한다는 구상이다.

GSK는 이를 통해 신약개발 초기 단계에서 표적에 대한 확신을 높이고, 임상 단계로 넘어간 후보물질의 성공 가능성도 높일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 충분한 생물학적 데이터를 바탕으로 후보 표적을 선별하면 개발 후반부에서 발생할 수 있는 실패 위험을 사전에 줄일 수 있다는 판단이다.

이번 계약에 따라 릴레이션은 선급금과 연구 성과에 따른 마일스톤을 합쳐 최대 1억1000만달러를 지급받을 수 있다. 다만 현재까지 양사가 구체적으로 어떤 질환을 대상으로 표적을 발굴할지는 공개하지 않았다.

릴레이션은 현재 면역질환을 비롯해 대사질환과 골질환 등 다양한 분야에서 신약개발 연구를 진행하고 있다.

이번 협력은 GSK와 릴레이션이 앞서 진행해온 공동 연구의 범위를 넓힌 것이다. 양사는 2024년 섬유화질환과 골관절염 분야에서 신약 표적을 발굴하고 검증하기 위한 협력 계약을 체결한 바 있다.

데이비드 로블린 릴레이션 CEO는 이번 협력을 통해 실제 인체 질환과 연관성이 높은 생물학적 시스템에서 새로운 데이터세트를 구축하고, 이를 통해 주요 질환 기전을 규명해 신약 표적 발굴로 연결하겠다는 계획을 밝혔다.

릴레이션은 글로벌 제약사들과의 AI 기반 신약개발 협력을 빠르게 확대하고 있다. 엔비디아(Nvidia)의 투자를 유치한 데 이어 지난해 12월에는 노바티스(Novartis)와 아토피질환 치료 표적 발굴을 위한 협력 계약을 체결했다.

당시 노바티스는 릴레이션에 5500만달러의 선급금을 지급하고 지분 투자와 연구비를 지원했으며, 향후 연구 성과에 따라 릴레이션이 받을 수 있는 마일스톤 규모는 최대 17억달러에 달했다.

AI 기술과 대규모 생물학 데이터의 결합이 신약개발 초기 단계의 표적 발굴과 검증을 넘어 실제 임상 성공 가능성을 높이는 수단으로 주목받으면서, GSK를 비롯한 글로벌 제약사와 AI 바이오텍 간 협력도 더욱 확대될 것으로 전망된다.