-신약후보물질 도출기간 단축시키며 신약개발 혁신에 공헌
-AI 모델 활용해 코로나 치료효과 면역활성 물질 발굴 특허출원

판교(PangyoTechnoValley)에 자리한 IT·콘텐츠·바이오 기업들이 코로나19 사태 장기화로 세계 경제가 혼란에 빠져 있는 상황에서도 국내외 시장에서 선전하며, 관련 업계 및 많은 스타트업 기업들에게 희망을 주고 있다. 이번 호에서는 딥러닝 기반의 약물활성예측 및 가상탐색/생성 등 10개의 모델을 개발하고 신약개발 프로세스를 혁신시키고 에이조스바이오의 2020년 성과와 주요 활동을 살펴보았다.

㈜에이조스바이오는 2016년 설립 이후 3년에 걸쳐 딥러닝(deep-learning) 기반의 약물활성예측 및 가상탐색/생성 등 10개의 모델을 자체기술로 개발하고, 인공지능(AI) 플랫폼을 활용해 협력사와 7개의 ‘신약 발굴 및 개발’ 프로젝트를 공동으로 수행하고 있다. “기존의 신약 개발 방법은 막대한 투자비용과 시간이 소요되면서 실패위험도 커 국내 규모로는 도전하기 벅찬 시장이었다”는 ㈜에이조스바이오 신재민 대표는 “AI 기술의 발전과 빅데이터가 공유되는 환경이 만들어지면서 이러한 신약개발 과정을 혁신시킬 수 있게 되었고, 의료산업 발전에 공헌하기 위해 회사를 창업하게 되었다”고 한다.

에이조스바이오가 개발한 대표적인 AI 플랫폼은 ‘AiDL®’으로, 신약개발용 인공지능 모델들이 효율적으로 작동할 수 있는 통합 플랫폼이다. “AiDL®은 인공지능 기반의 신약 발굴 및 탐색, 활성 예측 같은 모델들이 통합 운영될 수 있게 만든 플랫폼으로, 전통적인 방법으로 4~6년 정도 걸리던 신약후보물질 도출기간 획기적으로 줄일 수 있다”고 신 대표는 소개한다. 에이조스바이오는 ‘AiDL®’으로 신약후보물질 도출기간을 1.5년~2년 내로 단축시키는 것을 목표로 하고 있다. Dl 회사는 ‘AiDL®’에 가상탐색, 결합력예측, 활성예측, off-target 예측, 간독성예측, 신물질 생성 등 신약후보물질 발굴에 꼭 필요한 기능을 구축했으며, 이를 활용해 국내외 제약회사들과 신약 후보물질 발굴 프로젝트를 진행하고 있다.

또 이 회사는 약물의 표적선별(targetscreening)과 정확하지 않은 표적(off target)을 예측할때 활용할 수 있는 ‘AiKpro’,980여개의 암 세포주 대비 약물의 활성을 예측해 보는 모델로 약물 개발시 연구의 방향이나 적응증개발에 참고 할 수 있는 ‘AiCAD/CAD-S’,약물 간 대사(분해효소)에 주요역할을 하는 CYP5종에대해서 예측해 주는 모델인 ‘AiP450’,항암백신이나 감염성 질환에 대응할 수 있는 면역 활성제 개발에 활용 가능한 ‘AiTope’등 다양한 모델들을 개발, 제공하고있다.

“자사 AI 모델의 특징은 이질적이고 다양한 형태의 데이터를 가공·분석해서 활용할 수 있는 데이터 플랫폼으로 구축했다는 점”이라는 신재민 대표는 “AiDL®이라는 플랫폼을 통해 새로운 물질을 탐색하고 약효예측과 가상 생성 및 합성 등 신약 발굴 및 개발에 필요한 과정을 인공지능 모델을 통해 유기적으로 작동시킬 수 있도록 구현했으며, AiMol-ensemble®은 가상으로 물질의 특성들을 조합하여 새로운 물질을 생성해 내기 때문에 제약회사들의 니즈를 선제적으로 대응할 수 있다”고 차별적 경쟁력에 대해 소개했다.

한편 에이조스바이오는 자체 구축한 AI 모델을 활용해 최근 코로나 바이러스 치료에 효과가 있는 면역 활성을 유도하는 펩타이드 물질에 대한 국내외 특허를 출원했다. 이번에 발굴한 면역활성 유도 물질은 펩타이드 기반 합성물로 코로나바이러스의 뉴클레오타이드 서열 정보를 활용해서 발굴한 물질들이다. 에이조스바이오의 항원결정기 예측모델 ‘AiTope’의 초기 검증은 영국의 실험 대행업체에서 예측정확도 시험을 마쳤으며, 이번 코로나 바이러스에 대해 발견한 새로운 펩타이드 물질의 면역활성 예측 검증 실험과 특허 출원은 중국의 파트너사인 칭다오커츠싱유한공사와 진행했다. 에이조스바이오는 중국을 제외한 국내 및 해외 사업에 대한 권리를 가지고 있으며 전문 바이오텍과 개발과 사업화를 논의 중이다.

인공지능기반 신약개발 플랫폼 등 국가지원사업을 비롯해 다양한 기관으로부터 투자를 성공적으로 유치한 에이조스바이오는 바이오벤처기업의 본사와 제약사 연구소들이 집적된 판교(PangyoTechnoValley)에 거점을 마련하고 본격적인 사업 확장에 나서고 있다. “당사는 AI를 활용한 플랫폼 기업으로 지역이나 시장 진출의 제한이 적다”고 말하는 신재민 대표는 국내외의 다양한 저분자 화합물 신약 개발사, 제약회사, 연기기관 등과 공동연구를 확대 진행할 계획이라고 한다.

특히 이 회사는 현재 진행 중인7개 프로젝트중 가능성 높은 프로젝트에 ‘선택과집중’해 내년까지선도물질을 확보할 예정이며,안정적인 수익실현을 위해 2022년에는플랫폼 서비스와 후보물질의 초기 단계 라이센스 아웃(early stage license out)을 준비하고있다. 이와함께 클라우드 플랫폼을 이용한 비즈니스 채널도 확대할 계획이다.