[스케일업을 향해 뛴다]파미노젠, 신약개발 플랫폼 '루시넷'으로 시간·비용 절감

김영훈 파미노젠 대표

파미노젠(대표 김영훈)은 빠르고 효과적인 방법으로 혁신 신약을 개발하는 '디지털 바이오' 기업이다. 2016년 설립돼 세계 최대 규모 바이오 빅데이터 처리기술과 인공지능(AI), 양자화학, 단백질 물리학을 결합하며 글로벌 혁신 신약 개발연구를 수행해왔다.

파미노젠은 국내 최초 AI 빅데이터와 바이오 융합 신약개발플랫폼 '루시넷(LucyNetTM)'을 활용해 신약을 개발한다.

루시넷은 4000억개 화합물 정보를 담고 있으며 화합물과 질환 유전자·단백질 등 18조개 생화학 정보를 담고 있다. 파미노젠은 후보물질 탐색을 위해 AI 플랫폼 루시넷을 이용해 화합물 라이브러리를 검색하고 질환 타깃 단백질에 대한 약물 상호작용을 예측한다. 2차적으로 루시넷을 통해 선별된 화합물과 타깃 단백질과 결합을 예측하는 Docking 시뮬레이션 및 분자동력학, 그리고 ADME·T 물성예측을 진행하고 마지막으로 타깃 '미충족 수요(unmet needs)'를 해결하는 맞춤형 플랫폼을 적용해 최종적인 후보물질을 도출하고 있다.

루시넷은 신약개발 시간과 비용 절감에도 효과가 있다. 기존 신약개발은 평균 15년이 소요되며 약 5000~1만개 후보물질 중 1개 만 최종 신약개발에 성공해 고위험·고비용 등 문제점이 발생했다. 하지만 루시넷을 활용하면 연구자 수십 명이 수년간 할 일을 하루 만에 진행할 수 있어 기간과 비용을 줄이고 성공 확률을 높인다.

파미노젠은 선별된 화합물의 실험적 검증 데이터를 validation set으로 사용해 피드백을 통한 루시넷 모델을 업데이트하고 있다. 실험 결과를 알고리즘에 적용해 표적 결합성이 높은 약물을 선별하는 과정을 반복 진행하고 있고, 이는 시간이 지날수록 고도화돼 높은 수준 알고리즘 정확도와 뛰어난 선택성 및 최적화된 화합물을 도출할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

파미노젠 홈페이지 캡처

이 같은 노력 결과물로 파미노젠은 빅데이터 DB와 AI 딥러닝을 통한 항암제 발굴 플랫폼, 신호전달 단백질 예측 플랫폼 등 다수 AI 플랫폼 특허와 이를 이용한 후보물질 도출 특허를 보유하고 있다. 신장암, 대사질환, 고형암 등 질환 별 14개 파이프라인을 가지고 있으며 그중 신약후보물질 4종에 대한 11건 특허를 출원했다.

파미노젠은 AI 플랫폼 개발 및 20여곳 제약회사와 병원, 학교 등과 공동연구를 진행하고 있다. 파미노젠 신약 연구과제 중 절반 이상이 외부 협력을 통해 진행되고 있는데 파이프라인 확대와 성공률을 높이는 기반이 되고 있다.

아울러 신약개발 외 천연물 소재 화장품, 건강기능 식품, 천연 생리 활성 소재 발굴 등 연구를 진행하고 있다.

파미노젠은 새 정부 '바이오 대전환 대응을 위한 디지털 바이오 육성'에 발맞춰, 디지털 바이오 R&D 패러다임으로 전환한다. 이에 바이오 데이터 공유활용체계 구축, 디지털 기반 바이오 R&D 혁신, 바이오 새 연구새 산업 영역 창출, 바이오 대전환 기반 마련 등 4가지 실천과제를 설정했다.

또 파미노젠은 지난해 창업도약패키지 지원사업에 선정돼 다양한 프로그램에 참여했다.

파미노젠 관계자는 “AI 및 빅데이터와 제약·바이오산업 융합을 육성하겠다는 새 정부 전략이 파미노젠이 보유한 AI 신약개발 기술과 시너지 효과를 가져올 것으로 기대된다”며 “앞으로도 AI 빅데이터 디지털 기술과 바이오 융합을 가속하겠다. 이를 통해 신약개발 기간을 단축함은 물론 성공 확률을 높일 수 있는 신약개발 플랫폼을 확장 개발해 나가겠다”고 말했다.

경기=김동성기자 estar@etnews.com