신규 물질 생성 및 약물성 예측 입체적으로 제공
객관적이고 과학적인 선택으로 신약의 성공 확률↑
[바이오타임즈] 인공지능(AI) 기술을 활용한 신약 개발 시장이 주목받고 있다. 업계에서는 글로벌 인공지능(AI) 신약 개발 시장이 연평균 40.2%씩 성장해 2028년에 49억 달러(약 6조 5,126억 원) 규모에 달할 것으로 예측하고 있다. 글로벌 신약 개발 인포메틱스 시장은 연평균 9.7%씩 성장해 2032년에 78억 달러(약 10조 3,685억 원) 규모에 이를 것으로 전망된다. 바이오인포메틱스는 컴퓨터를 이용해 각종 생명 정보를 처리하고 방대한 생물의 유전자 정보를 분석하는 학문이다.
이런 글로벌 흐름 가운데 메디리타는 신약 개발 연구를 가속할 수 있는 AI 기술을 연구 중이다. 독자적인 AI인 ‘멀티오믹스 네트워크 AI’(이하 MuN-AI)를 개발하고 신약 개발에 우선 적용하고 있다. 이를 통해 희귀질환을 포함한 다양한 질병을 치료할 수 있는 신약을 적은 비용으로 빠르게 개발할 수 있도록 한다.
사명은 ‘약’을 뜻하는 ‘메디’(Medi)와 ‘우주의 질서를 지배하는 근원적인 원리’를 뜻하는 산스크리트어 ‘리타’(Rita)의 합성어로, AI로 질병을 치료하는 약을 개발하는 기본 원리를 실현하겠다는 뜻이 담겨있다.
배영우 대표로부터 자세한 이야기를 들어봤다.
◇ AI로 신약 개발에 소요되는 시간∙비용 획기적 단축
배영우 대표는 생명공학을 전공하고 IBM에서 소프트웨어와 AI 개발에 전념했다. 헬스케어와 바이오 분야 연구 책임을 역임하고 IBM의 AI 왓슨(Watson) 담당 임원으로 활약한 바 있다. 이후 한국제약바이오협회에서 AI 분야 전문위원으로서 우리나라 제약산업을 신약 개발 중심으로 전환하기 위해 주요 과제에 참여했다.
배 대표는 “이때 국내 유수의 제약사에서 신약 개발에 종사하고 있는 경영진 및 실무팀들과 논의하면서 AI가 반드시 필요하다는 확신이 들었다”며 “이에 2018년 6월, 현재 메디리타의 최고기술책임자(CTO)와 함께 메디리타를 공동 창업했다”고 밝혔다.
메디리타는 멀티오믹스 네트워크 원천 기술을 보유한 AI 기업으로, 미국과 중국을 포함해 9건의 등록 특허 기술을 보유하고 있다. 메디리타가 제공 중인 제품∙서비스 MuN-AI는 신약 후보 물질을 단시간에 발굴할 수 있다. 그 결과는 과학적이고 객관적인 근거에 기반을 두고 편향성을 제거한 것이다.
오믹스(Omics)란 유전체, 단백체, 대사체와 같이 생물정보학 기법을 기반으로 수집한 통합적인 생물 정보와 이들 간의 상호 관계를 연구하는 학문 분야다. 메디리타는 다중의 오믹스 정보를 포함한 17종의 방대한 지식 정보를 네트워크로 연결해 빅데이터 분석 작업을 진행했다. MuN-AI는 이를 바탕으로 생성 AI가 신약 후보 물질을 생성하고 물성∙약물성을 예측해 약효가 우수하고 안전한 치료제를 발굴하는 프로세스로 구성된 메디리타 고유의 신약 개발 AI 솔루션이다.
MuN-AI는 ▲유전자, 약물 등 타깃 발굴 ▲새로운 적응증을 탐색하는 약물 재창조 ▲약물 작용을 분석하는 약물 경로 예측 ▲화합물, 바이오의약품 등 새로운 물질을 디자인하는 신규 물질 생성 ▲새로운 물질의 합성 설계 제안▲새로운 물질의 약물 효능 예측 등 총 6가지 기능을 제공하며 신약 후보 물질 발굴을 용이하게 한다.
배 대표는 “MuN-AI는 유전체, 단백체, 대사체, 증상, 질환, 약물 등에 대한 약의학 및 생물학적 지식 정보를 네트워크로 통합 구현해 총체적인 분석과 신규 물질 생성 및 약물성 예측을 입체적으로 제공한다”며 “AI 기반 신약 후보 물질의 약리 효과 예측 방법, 멀티오믹스 네트워크 기반 신약 후보 물질 탐색 방법 등 등록된 9건의 특허 기술로 구현돼 있다”고 설명했다.
◇ 흩어진 신약 개발 정보, 일관되고 종합적으로 연결∙분석
메디리타는 국내 신약 개발 AI 분야 최초로 소프트웨어 품질 인증 최고 등급인 ‘GS 1등급’을 획득했다. 현재 바질바이오텍, 셀라퓨틱스바이오, 신렉스, 움트, 동방에프티엘 등 국내 주요 제약사 및 바이오 벤처기업 등을 주요 고객사로 확보하고 있다. 지난 5월에는 바질바이오텍과 단백체학(Proteomics), 대사체학(Metabolomics) 분석 서비스를 위한 AI 솔루션 MuN-AI 공급 계약을 체결했다.
배 대표는 “타깃 탐색부터 약물 효과 예측 기능까지 약물 발견(Drug Discovery)을 전반적으로 지원하고, 신약 개발에 소요되는 시간과 비용을 획기적으로 단축하고 있다”며 “흩어진 신약 개발 관련 정보를 일관되고 종합적으로 연결해 분석할 수 있으며, 원스톱 인터페이스로 파편화된 정보 탐색의 문제를 해결한다”며 메디리타의 강점을 꼽았다.
그러면서 “신규 약물 구조 설계를 생성 AI가 대신해 획기적으로 생산성이 향상됐다”며 “신규 물질에 대한 약리 및 약물 효과를 예측할 수 있어 객관적이고 과학적인 선택으로 신약의 성공 확률을 높인다”고 덧붙였다.
메디리타는 이런 경쟁력을 인정받아 2020년 벤처캐피탈(VC) 투자를 시작으로 기업 엔젤, 개인 엔젤로부터 13억 원의 투자를 유치했다. 투자금은 주로 연구∙개발(R&D) 중심의 운전 자금으로 사용되고 있다. 현재 신규 투자 유치를 위해 노력 중이다. 프리 시리즈 A 투자 유치로 근감소증 치료제의 전임상을 완료한다는 계획이다.
추후 메디리타는 국내 주요 제약사 및 바이오 벤처기업과 협력을 확장해 신약 개발에 AI를 더욱 활용할 수 있도록 하고, 후보 물질 검증 및 신약 파이프라인을 지속해서 확대해 나갈 예정이다. 또 MuN-AI ProMe 버전을 클라우드 컴퓨팅 기반으로 신규 출시해 멀티오믹스 분석 서비스를 강화하고 새로운 바이오마커 발굴에 활용할 수 있게 할 계획이다. 나아가 AI 기술 고도화 및 글로벌 네트워크 강화를 통해 미국을 중심으로 한 해외 시장에 진출하는 등 브랜드 강화를 추진한다는 전략이다.
배 대표는 “멀티오믹스 AI로 신약 개발 패러다임을 혁신해 인류를 질병으로부터 해방시키는 것이 메디리타의 비전”이라며 “신약 개발을 위한 수많은 선택의 문제와 생명 현상의 복잡성을 해결하는데 AI가 반드시 필요하다는 확신을 갖고 AI 기술을 발전시키고, 고객이 이를 활용해 신약 개발의 성과를 높일 수 있도록 최선을 다하겠다”고 포부를 밝혔다.
[바이오타임즈=신서경 기자] ssk@biotimes.co.kr
