대웅제약, 자체 AI 신약개발 시스템 ‘DAISY’ 구축

[중소기업투데이 노철중 기자] 대웅제약이 독자적으로 AI 신약개발 시스템 ‘데이지(DAISY, Daewoong AI System)’를 구축하고 향후 후보물질 발굴뿐 아니라 신약개발 전 과정에 AI 활용을 확대할 전망이다.

대웅제약은 신약개발에 즉각 활용할 수 있는 주요 화합물 8억 종의 분자 모델을 AI에 활용할 수 있도록 전처리 과정을 거친 후 자체 데이터베이스(DB) 구축을 완료했다.

8억 종이라는 수치는 지난 40여 년 간 대웅제약이 신약연구를 통해 확보한 화합물질과 현재 신약 개발에서 이용할 수 있는 거의 모든 화합물질의 결합체로서 이는 모두 AI가 활용할 수 있는 데이터로 가공한 것이라는 설명이다.

AI 신약개발을 위한 방대한 DB를 구축한 후 대웅제약은 신약 후보물질 탐색의 첫 단계에 적용할 수 있는 ‘AIVS’(AI based Virtual Screening) 툴을 개발했다. 이 툴은 AI가 표적 단백질 대상으로 ‘활성물질’을 발굴하는 시스템으로 3D 모델링을 기반으로 다양하게 탐색할 수 있고, 동일한 화학적 특성을 지니면서 특허가 가능한 새 활성물질을 빠르게 찾을 수 있다.

이러한 DB와 툴을 기반으로 완성된 AI 신약개발 시스템이 바로 ‘데이지(DAISY)’다. 이 시스템은 일종의 웹 기반 ‘AI 신약개발 포털’로서 대웅제약 연구원들은 데이지에 접속해 신규 화합물질을 발굴하고 약물성까지 빠르게 예측할 수 있다.

연구원들은 데이지를 활용해 불과 몇 달 만에 가시적인 성과들을 내고 있다는 게 대웅제약의 설명이다. 실제로 비만과 당뇨질환 치료제 개발에 데이지를 적용해 두 가지 표적 단백질에 동시에 작용하는 ‘활성물질’을 발굴하고 최적화 단계에 돌입시키는데 걸리는 시간을 1년에서 단 두 달로 단축했다.

또 암세포 억제 효능을 보이는 활성물질을 발굴하고, 최적화를 통해 특허까지 가능한 ‘선도물질’을 확보하는데 보통 1~2년 소요되는 프로젝트를 단 6개월로 단축했다. 비만과 당뇨, 항암제 분야의 성과 외에 단백질 분해제 개발에서도 의미 있는 성과를 도출하고 있고, 항체 설계와 안정성 평가를 동시에 진행해 연구자들의 시행착오를 획기적으로 줄이고 있다.

박준석 신약 Discovery 센터장은 “인간을 대체하는 기술로 AI를 바라보면 오산이다. 미지의 영역을 개척하는 인간의 동반자와 같다”라며 “딥러닝 AI가 ‘데이터’를 쌓으며 학습하고 성장하듯이 연구자도 ‘인사이트’를 높이며 함께 동반성장해 나갈 때 비로소 신약개발 성공에 한 걸음 다가설 수 있다”고 강조했다.