LG가 인공지능(AI) 기술력을 활용한 바이오 신약 개발에 나섰다.

LG AI연구원은 16일 서울 여의도 LG트윈타워에서 디앤디파마텍과 차세대 펩타이드 신약 공동 개발 사업 본계약을 체결했다고 17일 밝혔다.

펩타이드는 단백질을 이루는 아미노산이 짧게 연결된 생체 활성 물질이다. 우리 몸의 회복과 성장을 정밀하게 조율하는 핵심 역할을 수행한다. 펩타이드로 만들어진 약품은 항체 의약품이 공략하기 어려운 세포 내 질병 원인 물질에만 선택적으로 작용해 안전성이 높은 장점이 있다. 하지만 먹는 알약은 체내에 흡수되기 전 위장 소화 효소에 의해 쉽게 분해되기 때문에 주사제 위주로 개발돼 왔다.

양사는 이 같은 단점을 AI 기술로 극복해 안전성과 흡수율을 혁신적으로 개선한 신약을 개발한다는 목표다. 난치성 질환과 정밀 의료 분야 혁신 신약을 알약 형태 경구 치료제로 개발할 계획이다.

양사는 AI 기반 분자 설계 기술을 통해 신약 개발 기간과 비용을 대폭 절감하고 신약의 임상 성공률을 높일 수 있을 것으로 기대했다.

개발 과정에서 LG AI연구원은 AI 기술을 활용해 신약 후보 물질 설계하고 디앤디파마텍이 검증과 임상 개발을 맡는다.

구체적으로는 LG AI연구원은 질병 원인 물질 구조를 분석하는 AI 모델을 개발해 기존 방식으로는 발견하기 어려웠던 최적의 펩타이드 서열을 설계해 신약 후보 물질을 발굴한다. 이후 디앤디파마텍이 AI가 도출한 후보물질의 구조 설계·합성·평가를 담당한다. 또 분자 모양을 최적화하는 자체 기술을 적용해 경구 제형 개발부터 전임상·임상 시험, 글로벌 인허가 절차까지 수행한다.

특히 이 과정에서 LG AI연구원이 AI로 설계한 후보물질을 디앤디파마텍이 검증하고 그 결과를 AI 모델에 재반영하는 순환 구조를 구축해 모델 성능을 지속적으로 고도화할 계획이다.

임우형 LG AI연구원 공동 연구원장은 “이번 협력은 단순한 기술 도입을 넘어 AI로 신약 개발이라는 복잡한 난제를 해결하는 바이오 특화 AI를 만들어가는 과정”이라며 “AI 단백질 설계 기술을 기반으로 차세대 펩타이드 신약 개발의 속도와 성공 가능성을 동시에 높여나갈 것”이라고 강조했다.

이슬기 디앤디파마텍 대표는 “LG AI연구원의 세계적 수준의 AI 역량과 데이터 기반 학습 노하우를 디앤디파마텍의 펩타이드 개발 경험에 접목해 AI 기반 신약 개발 효율성을 혁신적으로 끌어올릴 것”이라며 “특히 매크로사이클릭 펩타이드 등 최근 각광받는 경구 펩타이드 분야에서의 기술 리더십을 세계 시장에서 입증할 것”이라고 밝혔다.

한편 LG AI연구원은 AI와 바이오 융합을 통해 다양한 질병의 치료를 돕는 혁신적 기술을 지속 개발해 왔다.

대표적 사례로 미국 밴더빌트대학교 메디컬 센터의 황태현 교수와 협력해 개발 중인 개인 맞춤형 정밀 의료 AI 플랫폼 ‘암 에이전틱 AI’다. 암 에이전틱 AI는 암 조직 분석부터 치료 전략 설계까지 AI가 전 주기적으로 지원해 의료진의 의사결정을 돕는 시스템이다.

암 에이전틱 AI를 활용하면 병원 현장에서 기존 2주 이상 소요되던 조직검사를 실시간으로 단축할 수 있다. 또 제약 분야에서는 임상시험 기간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.

이 외에도 LG AI연구원은 AI 기반 신물질 개발 플랫폼 ‘엑사원 디스커버리’ 개발해 연구에 활용하고 있다. 엑사원 디스커버리는 연구자의 질의에 AI가 동료처럼 대화하며 실험을 설계하고 결과를 예측하는 ‘AI 연구 동료’ 시스템을 통해 기존 대비 수십 배 빠른 속도로 유망 후보물질을 발굴한다.

고성수 기자 ssgo@naeil.com