"AI 활용, 코로나 치료제 약물 재창출 약품 발굴 성공했다"

[이데일리 류성 제약·바이오 전문기자] 인공지능(AI)을 활용, 코로나19 치료제로 활용할수 있는 약물들을 성공적으로 발굴한 연구팀이 있어 주목을 받고 있다.

한남식 케임브리지대 밀너연구소 인공지능연구센터장. 이데일리DB

한남식 영국 케임브리지대 교수 연구팀은 “새로운 질병을 치료하기 위한 치료제를 개발하는 가장 빠른 방법은 이미 승인된 약물들을 재활용하는 신약재창출이다”면서 “생물정보학과 인공지능 기법들을 신약재창출을 위한 연구에 맞춤형으로 개발, 코로나 치료제로 재창출 될 수 있는 다수 약물들을 선별했다”고 1일 밝혔다. 케임브리지대 밀너연구소 인공지능연구센터장을 맡고 있는 한남식 교수는 AI를 활용한 신약개발 분야의 세계적 전문가로 손꼽힌다.

한교수는 “이번 연구를 통해 코로나 치료를 위한 신약재창출 가능성이 높은 약물 200개를 검출하고 검증하였다”면서 “추가 연구와 임상시험을 진행하여 코로나 감염병 치료제 개발에 획기적 전환점을 마련할 것으로 기대한다”고 설명했다.

한 교수가 주도한 이 연구팀은 먼저 코로나 관련 의생명 빅데이터들을 종합적으로 분석, DNA, RNA 및 단백질들이 코로나 감염 이후 어떻게 변화되는지를 총체적으로 분석했다. 이 과정을 거쳐 이 분석 데이터를 기반으로 코로나 바이러스가 인체에 침입, 가장 먼저 결합한다고 알려진 단백질들로부터 시작, 감염으로 인해 변화가 일어나는 단백질들까지의 생물학적 경로를 밝혀냈다.

그는 이어 “이렇게 밝혀낸 중요한 생물학적 경로들을 타켓하여 제어할 수 있는 약물들을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 발굴해 냈다”면서 “이미 승인 받은 총 1917개의 약물들 중에서 200개의 약물들을 코로나를 위한 신약재창출 후보군으로 발굴했다”고 연구 성과를 소개했다.

한 교수 연구팀은 이 약물들이 이미 승인받은 질병분야에서 작용되는 메커니즘이 과연 코로나 치료에도 적용되는지, 아니면 코로나 감염 치료를 위한 새로운 약물작용 메커니즘이 동작하는지를 분석했다. 이 결과 200개 약물 가운데 바이러스 증식 억제 효과가 있는 약물은 126개, 자가면역반응 억제 효능이 있는 약물은 74개가 각각 있는 것으로 밝혀냈다.

힌교수는 “연구를 통해 발굴한 200개의 약물들 중 40개가 코로나 치료제 개발을 위한 임상시험에서 이미 테스트되고 있었고, 그 외 추가로 30개가 코로나 관련 연구 및 보고서에서 다루어 지고 있다”면서 “이는 연구를 통해 발굴한 총 200개 중 70개가 코로나 치료효과와 매우 강한 관련성을 가지고 있다는 것을 의미한다”고 설명했다. 이 연구팀의 방법론과 도출한 결과에 대한 타당성 그리고 정확성에 대한 반증이라는 게 그의 설명이다.

이 연구팀은 200개 발굴 코로나 치료제 후보군 가운데 코로나 중증으로 발전하는 것을 감염 초기에 차단하는 효과가 강한 46개 약물을 선별하였다. 이후 최종적으로 약물 안전성에 대한 추가 분석과 전문가들의 심층 리뷰 등을 거쳐 코로나 관련성을 갖고 있지 않은 약물들 중 5개 약물을 최종 선정했다.

한교수는 “가능하다면 임상시험이 가능한 국내 대학병원이나 제약업체와 함께 최종적으로 발굴한 코로나 치료제 후보 의약품을 가지고 치료제로 개발하는 작업을 진행하고자 한다”면서 “AI를 통해 검증하고 최종적으로 전문가들의 심층 분석을 통해 엄선한 후보 의약품이니 만큼 코로나 치료제로 약물재창출을 할수 있는 가능성이 높다”고 평가했다.