AI 신약개발 올림픽, 우리나라 성적은?

갤럭스 주식회사, 신약설계 AI 공개하고 LG화학과 항암제 공동개발

- (주)LG 투자 유치한 갤럭스, 글로벌 수준의 국산 단백질 신약설계 인공지능 ‘바이오디자인’ 공개

- LG 화학과 갤럭스의 항암 단백질 공동개발로 국내 인공지능 신약개발 활력 기대

20세기 양자역학의 탄생이 과학기술 발전에 큰 영향을 미친 것처럼, 21세기 인공지능은 산업 전반에 큰 변혁을 일으키고 있다. 제약 산업도 예외가 아니다. 2016년 이세돌과 대결하여 유명해진 알파고를 개발한 영국의 구글팀은, 2018년 ‘알파폴드’라는 단백질 구조예측 인공지능의 최초 버전을 발표하였고, 2020년에는 과학계를 뒤흔드는 수준의 성능으로 신약개발에 활용 가능성을 보여주었다[1]. 올해 1월 구글 아이소모픽랩스가 글로벌 제약사들과 공동으로 신약개발에 나선다는 발표와[2] 함께, 신약개발에 활용 가능한 알파폴드 최신 버전이 공개되었다[3]. 한편, 미국 워싱턴 대학에서는 ‘로제타폴드’라는 관련 인공지능을 개발하였으며, 이를 신약개발에 적용하기 위해 설립된 자이라테라퓨틱스가 지난 5월, 1조4천억원의 초기 투자유치 소식을 발표해 세간의 이목을 집중시켰다.[4]

글로벌 공룡들이 미래 신기술 개발과 사업 확장에 앞장서는 지금, 우리나라의 상황은 어떠할까? 국내 인공지능 신약개발 회사 갤럭스(대표 석차옥)는 구글의 알파폴드, 워싱턴대 로제타폴드와 대등한 수준의 항체 설계 인공지능 ‘바이오디자인’을 2024년 8월 공개하였다[5]. 바이오아카이브에 공개된 이 기술은 지금까지 발표된 단백질 설계 인공지능 중 가장 뛰어난 성능을 자랑한다. 치료용 항체 설계에 최적화된 이 기술의 이론적 성능은 구글의 알파폴드 및 자이라테라퓨틱스의 항체 기술과[6] 맞먹으며, 실제 항체 설계 기술 테스트에서 미국 상장사 앱사이가 발표한 기술[7] 대비10배 정도 더 우수한 성능을 보인다.

글로벌 수준의 단백질 신약 설계 인공지능을 확보한 갤럭스는 지난해 (주)LG의 투자를 유치하였으며, 이번에는LG화학과 항암체 공동 개발 계약을 체결하였다. 이 공동 개발에서 갤럭스는 AI 로 기존 항암제 성능을 뛰어넘는 항암 단백질을 설계하며, LG화학은 글로벌 임상 개발을 맡게 된다. 이번 계약을 시작으로, LG 화학은 제약관련 AI 신기술을 도입하여 신속하고 효과적으로 신약을 개발하고, 갤럭스는 AI 신약 기술의 임상 성공사례를 확보하여 국가 제약산업 발전에 기여하고자 한다.

미국 워싱턴 대학에서 로제타폴드 개발을 주도하였고 현재 서울대학교 생명과학부에 재직 중인 백민경 교수는[8], “신약 설계 관련하여 국내 인공지능 개발 역량은 이미 세계적 수준이다. 이번에 갤럭스가 발표한 항체 설계 기술의 수준은 매우 혁신적이며, LG 화학과 항암제 개발로 국내에서 인공지능 신약개발 성공 사례가 나오기를 바란다”고 말했다.

[1] 딥마인드 “50년 묵은 과제 해결했다”...알파폴드2로 코로나19 바이러스 단백질 구조 예측 기술 https://www.aitimes.com/news/articleView.html?idxno=134544

[2] AI 신약개발 기술 빅딜...아이소모픽랩스, 릴리·노바티스와 4조 규모 계약 https://www.medigatenews.com/news/2592144941

[3] https://deepmind.google/discover/blog/a-glimpse-of-the-next-generation-of-alphafold/ Abramson, J. et al. Accurate structure prediction of biomolecular interactions with AlphaFold 3. Nature 630, 493–500 (2024). https://www.nature.com/articles/s41586-024-07487-w

[4] 미국 투자회사들 AI 신약개발 기업에 1.4조원 통 큰 배팅 https://www.dailypharm.com/Users/News/NewsView.html?ID=311255&REFERER=NP

[7] https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.01.08.523187v4

[8] [동아사이언스] [표지로 읽는 과학]올해 최고 연구 성과 '로제타폴드' https://m.dongascience.com/news.php?idx=51142

https://biosci.snu.ac.kr/people/faculty?mode=view&profidx=101