[서울=뉴스핌] 김신영 기자 = 대웅제약은 주요 화합물 8억 종의 분자 모델을 전처리 해 자체 데이터베이스화하고 이를 재료로 신약 후보물질을 발굴하는 'AI 신약개발 시스템'을 구축했다고 19일 밝혔다.

대웅제약은 DB와 신약개발 시스템을 결합해 비만과 당뇨, 항암제 분야에서 주목할 만한 연구 성과를 내고 있다. 실제 비만과 당뇨질환 치료제 개발을 위해 자체 AI 시스템으로 두 가지 표적 단백질에 동시에 작용하는 '활성물질'을 발굴하고 최적화 단계에 돌입시키는데 두 달이 걸렸다. 

[서울=뉴스핌] 김신영 기자 = 대웅제약 연구원이 AI 신약개발 시스템으로 통해 신약 후보 화합물질을 탐색하고 있다 [사진=대웅제약] 2024.02.19 sykim@newspim.com

또 AI 시스템을 활용해 암세포 억제 효능을 보이는 활성물질을 발굴하고, 최적화를 통해 특허까지 가능한 '선도물질'을 확보하는데 6개월이 걸렸다. 기존 방식으로 진행했을 경우 최소 1~2년 소요된다. 

대웅제약이 구매한 신약 개발에 즉각 쓰일 수 있는 8억 종 화합물질의 분자 모델 DB에 붙인 이름은 '다비드(DAVID)'다. 다비드(다윗)는 골리앗을 일격에 쓰러트린 성서에 등장하는 영웅이다. 신약개발 경쟁에서 AI로 글로벌 빅파마와 겨루겠다는 연구원들의 의지를 담았다.

연구자들은 신약 후보물질이 될 수 있는 화합물질의 수를 약 10의 60제곱 정도로 추정하고 있다.  대웅제약이 확보한 화합물질 8억 종은 10의 9제곱 수준이다.

박준석 신약Discovery센터장은 "AI로 미지의 영역을 개척해나간다면 많은 신약 후보물질과 우수한 신약을 더 빠르게 개발해 인류 건강에 지대한 공헌을 할 것이다"라고 말했다. 

AI 신약개발을 위한 방대한 데이터베이스를 구축한 후 대웅제약은 신약 후보물질 탐색의 첫 단계에 적용할 수 있는 'AIVS'(AI based Virtual Screening) 툴을 개발했다. 이 툴은 AI가 표적 단백질 대상으로 '활성물질'을 발굴하는 시스템으로 3D 모델링을 기반으로 다양하게 탐색할 수 있고, 동일한 화학적 특성을 지니면서 특허가 가능한 새 활성물질을 생성형 AI로 빠르게 찾을 수 있다.

이러한 데이터베이스와 툴을 기반으로 지난해 AI 신약개발 시스템 '데이지(DAISY)'를 사내에 오픈했다. 이 시스템은 일종의 웹 기반 'AI 신약개발 포털'로서 대웅제약 연구원들은 데이지에 접속해 신규 화합물질을 발굴하고 약물성까지 빠르게 예측할 수 있다.

ADMET 연구까지 가능하다. ADMET는 Absorption, Distribution, Metabolism, Excretion, Toxicity의 앞 글자를 따온 것으로 화합물질의 흡수, 분포, 대사, 배설, 독성 등 약물성을 파악하는 연구 단계다. 

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