[뉴스투데이=최정호 기자] AI가 산업계에 활발하게 도입되고 있다. 제약‧바이오 업계도 AI 기술을 도입해 신약 개발에 적용하고 있는 상태다. 대부분 신약후보물질을 발굴하는 데만 적용하고 있지만 JW중외제약의 경우 신약 개발 전주기에 걸쳐 AI를 활용하고 있다. 

 

30일 중외제약 관계자는 <뉴스투데이>와 통화에서 “10년 전부터 AI 기술을 도입해 신약 개발에 활용하다 최근 기술 집합체인 ‘제이웨이브’를 탄생시켰다”면서 “그동안 축적된 데이터베이스와 JW중외제약의 신약 개발 노하우가 담겼으며 향후 업그레이드를 통해 더욱 진화할 것”이라고 말했다.      

 

■ JW중외제약, 혁신 AI ‘제이웨이브’로 ‘Best-in-Class / Fast-in-Class’ 선도한다

 

제이웨이브(JWave: JW AI-powered Versatile drug Exploration)는 JW중외제약이 자체 구축한 AI 신약 개발 플랫폼이다. 기존에 운영하던 빅데이터 기반 약물 탐색 시스템인 ‘주얼리’와 ‘클로버’를 통합하고 AI 모델의 적용 범위를 대폭 확장한 것이 특징이다.

 

이 플랫폼은 JW중외제약 신약연구센터와 C&C신약연구소 연구진이 웹 포탈 환경에서 AI 기술을 활용해 질병을 일으키는 단백질에 작용하는 유효 약물을 신속하게 탐색하고 선도물질 최적화를 통한 신약후보물질 발굴에 이르기까지 전주기에 걸쳐 활용할 수 있도록 설계됐다.

 

이를 통해 신약후보물질의 발굴과 기존 약물의 새로운 적응증 발견 과정에서 비용을 절감하고 연구 기간을 단축할 수 있다.

 

제이웨이브는 자체 보유한 500여 종의 세포주와 오가노이드, 각종 질환 동물 모델의 유전체 정보와 4만여 개의 합성 화합물 등 방대한 생물·화학 정보 빅데이터를 인공지능 학습에 활용할 수 있다.

 

또 적응증 탐색 및 최적화와 표적 단백질 구조, 약물 디자인, 약물의 활성 및 ADMET(흡수, 분포, 대사, 배설, 독성) 예측을 위한 20여 개의 자체 개발 AI 모델을 적용하고 있다.

 

JW중외제약은 현재 내부 서버에서 가동 중인 제이웨이브를 올해 안에 공공 클라우드 환경으로 전환할 계획이다. 이를 통해 대용량 유전체 데이터 분석과 AI 모델 학습 시간을 크게 단축할 뿐만 아니라, 자체 개발 신약 과제들의 개발 타임라인에도 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대하고 있다. 

 

■ 엔지켐생명과학, ‘EC-18’ 비소세포폐암 동물모델에서 항암 효능 밝혀

 

폐암 환자 중 약 80%가 비소세포폐암을 앓고 있다. 치료제 개발 시 시장성을 보장받을 수 있는 분야다. 

 

최근 엔지켐생명과학은 비소세포폐암 동물 모델 비임상 연구에서 항암 효능이 밝혀내, 약리 및 약학부문 상위 10%의 국제저명학술지(SCI)인 'Biomedicine & Pharmacotherapy'(Impact Factor : 6.9)에 논문이 등재됐다.

 

연구논문에 따르면 EC-18은 비소세포폐암 세포주인 LLC-1 세포를 이식한 마우스 모델에서 호중구의 과도한 침윤을 억제하여 종양 크기를 감소시키고 마우스의 생존율을 개선시켰다.

 

또 EC-18과 PD-1 면역관문억제제(aPD-1)의 병용투여는 종양미세환경(TME, Tumor Microenvironment) 내 T 세포군의 조절을 통해 항암 치료의 시너지 효과를 보여줬다.

 

 

또한 EC-18이 종양 내 호중구 침윤을 효과적으로 억제함으로써 항암 효능이 있음을 확인했으며 종양 크기는 최대 89%까지 획기적으로 감소됐고, 생존율도 대조군 대비 66.7% 증가한 것으로 나타났다. 이 효과는 TXNIP(Thioredoxin Interacting Protein, 티오레독신 상호작용 단백질) 의존적인 경로를 통해 조절됨이 밝혀졌다.

 

특히 EC-18과 aPD-1을 병용 투여했을 때 aPD-1 단독 투여군 대비 종양 크기가 약 30% 감소했고, 일부 실험군에서는 완전관해가 확인됐다. 이것은 EC-18이 종양미세환경 내 CD4 T-cell과 CD8 T-cell의 활성을 조절함으로써 항암 효능을 극대화시키는 것을 의미한다.

 

■ 현대바이오, 고위험군 환자 대상 코로나19 치료제 긴급사용승인 목표로 임상3상 실시 

 

현대바이오가 코로나19 경증·중등증 환자용 치료제로 ‘제프티’의 긴급사용승인을 추진하고 있다. 이와 별개로 현대바이오는 고위험군 환자만을 대상으로 실시하는 임상3상 시험 계획서를 식품의약품안전처에 제출했다.

 

고위험군 환자는 만 60세 이상자와 당뇨·고혈압·심혈관질환·만성 심장질환·만성 폐질환 등 만 19세이상 기저질환자, 만 19세 이상 면역저하자를 일컫는다. 코로나19 감염 시 중증으로 악화될 수 있어 전 세계 보건당국이 집중 관리하고 있는 코로나19 환자군이다.

 

최근 코로나19 재유행으로 확진자가 급속히 늘고 있지만, 국내 및 글로벌 시장에서 고위험군 환자에게 안심하고 처방할 수 있는 치료제가 없는 상태다. 

 

기존에 승인된 코로나19 치료제는 다수의 병용금기약물이 존재해 기존에 이를 복용하고 있는 환자에게 처방할 수 없거나 치료 효과가 제한적이었다. 병용금기약물 없이 고위험군 환자에게 안심하고 처방할 수 있는 치료제가 전 세계에 절실히 필요하다.

 

이에 미국 NIH는 팍스로비드를 복용할 수 없는 고위험군 환자에게 처방할 수 있는 치료제를 개발하기 위해 일본산 코로나19 치료제의 글로벌 임상3상을 실시했으나, 1차평가변수를 충족하지 못한 것으로 나타났다. 

 

현대바이오의 제프티는 종전의 긴급사용승인을 위한 경증·중등증 환자 300명을 대상으로 한 임상시험을 통해 코로나19 12가지 증상을 빠르게 개선시키는 등 유효성과 안전성이 입증됐다. 

 

특히 질병관리청의 요청으로 고위험군 환자의 치료 효과만을 따로 통계분석한 결과 제프티는 당뇨와 고혈압, 심장질환 등 평소에 복용하던 약을 병용한 고위험군 환자에게 치료 효과가 더 뛰어난 것으로 확인됐다.

 

이에 현대바이오는 기존 임상시험 결과를 토대로 경증·중등증 환자용 코로나19 치료제에 대한 긴급사용승인을 계속 진행하면서 추가적으로 고위험군 임상 대상자를 종전의 120명(저용량군과 고용량군 및 대조군, 각 군당 40명)에서 290명(시험군과 대조군, 각 군당 145명)으로 대폭 늘려 고위험군 환자만을 대상으로 한 임상3상을 실시하기로 결정했다.