제이인츠바이오, AI 신약개발 산·학·연·정 공동연구 MOU 체결

신약개발기업 제이인츠바이오가 연구기관 및 산업파트너들과 인공지능(AI) 기반 신약 개발을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다.

제이인츠바이오는 지난 4일 서울 서대문구 연세대 백양누리플라자에서 연세대 의과대(다안암연구실), 대구경북과학기술원(DGIST), 한국화학연구원, 한국과학기술원(KAIST) 등과 ‘AI 기반 신약 개발 협력’ MOU를 체결했다고 5일 밝혔다.

이 자리에는 조욱제 유한양행 대표이사와 박성훈 국민의힘 원대부대표, 김정호 KAIST 전기및전자공학부교수 등이 참석했다.

(왼쪽부터) 유우경 DGIST 교수, 김정호 KAIST 교수, 조욱제 유한양행 대표, 조병철 세브란스 교수, 최성균 DGIST 센터장, 김광록 한국화학연구원 본부장, 조안나 제이인츠바이오 대표, 박성훈 국민의힘 의원, 이광호 한국화학연구원 책임연구원. 제이인츠바이오 제공

초정밀 맞춤형 폐암 치료제 개발: 다중 오믹스와 AI의 혁신적 융합

이번 MOU를 통해 제이인츠바이오는 다중오믹스 기반 생체 데이터를 AI로 분석하고, 국가 슈퍼컴퓨팅 인프라를 활용해 폐암 환자의 맞춤형 치료법을 설계하는 혁신 연구를 본격화한다는 계획이다. 다중오믹스란 유전체, 전사체, 대사체, 단백체 등 다양한 생물학적 데이터를 통합 분석해 질병의 분자적 기전을 밝혀내는 첨단 기술이다. 이 기술을 토대로 환자 개개인의 유전적 특성을 정밀하게 파악한 뒤, 그 정보를 AI와 슈퍼컴퓨팅 기술과 결합해 약물의 활성, 독성, 효능을 미리 예측하고 임상 실패율을 대폭 줄이는 것이 이번 연구의 핵심 목표다.

국내 블록버스터 폐암 신약 ‘렉라자’ 개발의 주역으로 꼽히는 조병철 세브란스병원 종양내과 교수는 “AI는 암 환자 맞춤형 치료제 개발의 판도를 바꿀 핵심 기술이다”이라며 “폐암 환자의 조직과 유전 정보를 AI와 슈퍼컴퓨터로 정밀 분석해 압도적으로 효과적인 맞춤형 치료 전략을 마련할 수 있다”고 강조했다.

김정호 KAIST 교수 또한 “AI 기술을 활용해 대량의 생물학적 데이터를 분석하고, 머신러닝 알고리즘을 통해 환자 특이적 반응을 예측할 수 있다”며 “이러한 접근은 임상시험에서의 실패 확률을 줄이는 것뿐만 아니라, 치료에 필요한 시간을 단축시키고 비용을 절감하는 데 크게 기여할 것”이라고 했다. 김 교수는 AI와 슈퍼컴퓨터가 약물 설계와 효능 예측, 독성 평가까지 정밀하게 수행할 수 있도록 하는 공학적인 자문을 맡았다.

실제 환자 샘플 확보부터 AI 예측, 약물 합성, 임상시험까지…맞춤형 폐암 치료 전략

본 연구는 ‘환자 샘플 수집’과 ‘단백질 분석 및 AI-슈퍼컴퓨팅 시뮬레이션’, AI 분석 기반 신약 후보 물질 합성’, 그리고 ‘실제 환자 대상 임상시험’ 등 크게 4단계가 유기적으로 진행된다.

연세대학교 의과대학 다안암연구실은 우선 폐암 환자의 조직 샘플과 유전체 데이터를 수집해 AI가 학습할 수 있도록 정밀하게 처리하는 일을 맡았다. 세포 및 동물 실험을 통해 AI 예측 모델의 정확성을 검증하고, 암 조직이 약물에 어떻게 반응하는지를 분석한다. 이를 통해 암이 약물에 저항하는 기전을 규명하고, AI 예측력을 높이는 데 필요한 학습 기반을 제공한다.

DGIST 핵심단백질자원센터는 앞서 연세대 의과대학에서 제공받은 실제 환자 샘플 관련 다양한 정보를 국가 슈퍼컴퓨터를 활용해 암세포와 약물 간의 단백질 상호작용을 시뮬레이션한다. 암 조직 데이터를 바탕으로 단백질 구조를 정밀하게 분석하고, AI가 예측한 약물 효과를 가상 실험으로 검증한다. 이 과정에서 단백질 구조의 미세한 변화를 탐구해, 암 조직 특성에 맞춘 정확한 약물 설계를 가능하게 한다는 계획이다.

한국화학연구원 의약바이오연구본부는 AI 예측 결과를 바탕으로, 약물 후보물질에 대한 실제 합성을 도맡았다. AI가 추천한 신약 후보를 실험실에서 제작해 약물의 활성(효과)과 독성을 실제로 평가하는 것이다. 이를 통해 약물이 실제 암 조직에서 얼마나 효과적인지 확인하고, 부작용을 최소화할 수 있는 최적의 화합물을 도출할 수 있다. 김광록 한국화학연구원 의약바이오연구본부장은 “AI 기술이 기존 연구 방식을 혁신하며, 새 치료법 개발에 있어 중요한 역할을 할 것”이라고 강조했다.

제이인츠바이오는 연구 프로젝트를 전체적으로 총괄하며, 신약 개발의 마지막 단계인 임상시험을 담당하기로 했다. ‘AI 도출’ 신약 후보물질을 실제 폐암 환자를 대상으로 임상시험을 진행해 치료제의 안전성과 효능을 평가하는 일을 맡았다. 또 AI 예측의 정확성을 임상적으로 검증해 최적의 맞춤형 치료 전략을 수립하고, 신약 개발 전 과정을 통합적으로 관리해 상업화를 가속화한다. 이를 통해 더 많은 환자들에게 혁신적인 맞춤형 치료 옵션을 제공하는 것이 목표다.

DGIST 최성균 핵심단백질자원센터장은 “AI와 슈퍼컴퓨터 융합은 단백질 구조분석과 약물 설계의 정확성을 크게 향상시킬 수 있다”며, “이번 연구가 암 치료에 실질적인 기여를 할 것으로 기대한다”고 말했다. MOU 체결식에 참석한 국회 기획재정위 소속 국민의힘 박성훈 국회의원도 “AI와 바이오 기술의 융합은 대한민국 바이오산업의 경쟁력을 강화할 핵심 성장 동력”이라며, “정부는 이러한 혁신적 연구를 전폭적으로 지원할 것이다”라고 강조했다.

제이인츠바이오는 실제 환자 샘플 기반의 AI 예측, 약물 합성, 임상시험까지 이 전체를 아우르는 통합 연구는 정밀의학 실현을 위한 중요한 발걸음이 될 것으로 기대하고 있다. 산·학·연·정 공동연구진은 여러 암 관련 데이터베이스(DB) 구축 사업도 함께 진행해. 향후 연구와 치료의 기반을 다질 계획이다. 현재 진행 중인 ‘AI-슈퍼컴퓨팅 기반 맞춤형 폐암 치료제’ 연구 중간 성과는 내년 상반기에 해외 학회를 통해 발표할 예정이다.

이우상 기자 idol@hankyung.com