SK케미칼, AI업체 인세리브로와 신약 개발 협업

양자 기반 분자모델링 기술 통해 체내 투여 시 작용 예측성 높여

사진=(좌) SK케미칼 김정훈 연구개발 센터장 (우) 인세리브로 조은성 대표. SK케미칼 제공

SK케미칼은 양자 역학 기술 기반 AI신약 개발 업체 인세리브로와 협약을 맺고 공동으로 신약 개발을 추진키로 했다고ㅍ11일 밝혔다.

이에 따라 인세리브로는 양자역학 기반 분자 모델링 기술과 AI 플랫폼을 바탕으로 특정 질환에 대한 신약 선도·후보 물질을 도출하는 역할을 담당하고, SK케미칼은 인세리브로가 도출한 후보물질에 대한 초기 약효평가에서부터 비임상, 임상 등 후보물질의 검증 전반과 신약개발의 인허가, 생산 등의 역할을 담당한다.

인세리브로는 고려대학교 생명정보공학과 조은성 교수가 창업한 기업으로, 조 대표가 미국슈뤼딩거 (Schrödinger) 재직 시 개발한 분자 모델링 기술을 더욱 정교하게 업그레이드한 독자 플랫폼 'MIND'를 보유하고 있다. 기존 AI 신약 개발 업체와 달리 '양자 역학' 기술을 적용해 후보물질의 약물 친화도와 적중률을 한층 높여주는 솔루션을 제공할 수 있는 차별성을 지닌 것으로 평가받고 있다.

'MIND'는 인공지능과 분자모델링을 결합한 신약 개발 플랫폼으로, 분자모델링 기술 'QM/MM 도킹(docking)', '워터 파마코포어 (Water Pharmacophore)'를 바탕으로 AI가 능동 학습을 진행하는 등 분자모델링 기술과 인공지능이 유기적으로 새로운 신약 후보물질을 찾아내는 형태다.

'QM/MM 도킹' 기술은 분자 도킹 모델링을 양자역학 방식으로 계산, 기존 양자 차원의 현상을 고려하지 못했던 요소까지 분석해 정확한 예측을 가능케 하는 기술이다. 도킹 모델링은 단백질의 3차원 구조를 이용해 약효를 갖는 화합물이 어떠한 형태와 구조로 결합하는지 예측하는 기술이다. 정교한 도킹 모델링이 구현되면 새로운 화합물 형태의 약물이 인체에 투여됐을 때 체내 단백질과 어떤 형태로 결합해 내는 지를 예측해 부작용이 적고 효과가 큰 약물을 빠르고 효율적으로 개발이 가능하다는 것이 회사 측의 설명이다.

'워터 파마코포어'는 단백질 구조와 물 분자와의 상호작용을 분자동역학 시뮬레이션을 통해 분석하고 결합 가능한 화합물의 형태와 구조를 유추, AI가 학습 가능하도록 정보를 제공하는 기술이다. SK케미칼 측은 인체 내 단백질과 약물 간의 상호작용이 수용액 상태에서 이루어지기 때문에 보다 정확하고 효율적인 신약 개발이 이뤄질 것으로 내다봤다.

SK케미칼 김정훈 연구개발센터장은 "신약 개발 과정에서 도킹 등 모델링은 분자, 양자 수준의 미세한 차이로 인해 후보물질을 도출하고 검증하는 데 많은 시행 착오를 겪고 있는 분야 중 하나"라며 "인세리브로의 차별화된 기술을 통해 보다 정확하고 신속한 신약 후보 물질 발굴을 진행할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

이와 함께 양사는 새로운 신약 개발 뿐 아니라 기존 인세리브로가 진행한 프로젝트의 탐색 단계 물질에 대해서도 상용화 기회를 함께 모색키로 했다.

인세리브로 조은성 대표는 "인세리브로가 지금까지 축적한 MIND 플랫폼의 경쟁력이 화합물 신약부터 천연물, 바이오 등 다양한 신약개발 분야에 대한 풍부한 경험과 조직력을 갖추고 있는 SK케미칼과 공동 연구를 통해 시너지를 창출할 것으로 기대된다"며 "양사의 경쟁력이 획기적 신약 개발의 성과로 이어질 수 있도록 협력을 강화해 나갈 것"이라고 말했다.

한편 SK케미칼은 2019년부터 오픈 이노베이션 전략의 일환으로 빅데이터 연구진 및 AI 전문업체들과 손을 잡고 신약 개발을 추진해왔다. 현재 스탠다임, 심플렉스, 디어젠, 닥터노아 등 AI파트너와 다양한 과제에 대한 공동 연구를 진행하고 있다.