대웅제약, 미래 R&D키워드는 'AI·오픈이노베이션'

• 다비드 데이터베이스 구축...8억 종의 분자 모델 학습 전처리
• AIVS, 3D 모델링 기술 기반...특허 가능 히트 물질 탐색
• 온코크로스 협업, 당뇨 신약·폐섬유증 치료제 적응증 확대

대웅제약 삼성동 본사 전경.

[데일리팜=노병철 기자] '나보타' '엔블로' '펙수클루' 등 국내 제약바이오산업 R&D를 선도하고 있는 대웅제약이 미래 연구개발 키워드를 인공지능과 오픈이노베이션을 활용한 글로벌 혁신신약 개발기업으로 설정하고 가시적 성과를 도출하고 있어 주목된다.

대웅제약은 업계 최초로 AI신약팀을 설립해 신기술을 활용한 신약 개발 분야에서 두각을 나타내고 있다.

DAVID(Daewoong Advanced Virtual Database)는 대웅제약이 신약 후보 물질을 발굴해내기 위해 독자적으로 구축한 자체 데이터베이스다.

신약 개발에 즉각 활용할 수 있는 주요 화합물 8억 종의 분자 모델을 AI가 빠르게 학습할 수 있도록 전처리했다.

AIVS(AI based Virtual Screening)는 방대한 데이터베이스 DAVID를 토대로 신약 후보 물질 발굴의 첫 단계를 여는 툴이다.

표적 단백질을 대상으로 활성 물질을 발굴하는 AIVS는 3D 모델링 기술을 기반으로 동일한 화학적 특성을 지니면서 특허가 가능한 히트 물질을 탐색한다.

대웅제약은 신약 개발 과정에 AI 기술을 적극 도입, 비만·당뇨 치료제 영역에서 두 가지 표적 단백질에 동시 작용하는 활성 물질을 발굴하고 최적화하는 데 단 두 달의 시간이 걸렸다.

항암제 영역에서 암세포 억제 효능을 보이는 활성 물질을 발굴, 특허 취득이 가능한 선도 물질을 확보하는 데 걸린 시간은 불과 6개월에 불과했다.

자체 데이터베이스와 AI 신약 개발 시스템을 결합해 신약 개발 후보 물질 탐색 및 검증에 들던 막대한 시간을 획기적으로 압축해 낸 것이다.

국내외 AI 전문기업과 협업도 활발하게 진행하고 있다.

지난 2020년 1월 자체 개발한 AI 신약 설계 플랫폼 SCULPT를 보유한 미국 바이오기업 A2A파마슈티컬스(A2A Pharmaceuticals)와 파트너십을 맺어 현재 공동으로 항암 신약 연구를 진행하고 있다.

또한 국내 AI 기반 신약 개발 전문기업 온코크로스와 손을 잡고 당뇨 치료 신약 적응증 확대, 특발성 폐섬유증 치료제의 신규 적응증을 탐색하고 있다.

대부분의 GLP-1 비만치료제는 1일 1회 또는 주 1회 투약 제품으로 냉장 보관하고 환자가 직접 주사해야 한다는 번거로움이 있다.

먹는 비만치료제의 경우, 생체이용률 1% 정도로 흡수율이 낮고 구토, 메스꺼움, 설사 등의 부작용이 단점으로 거론된다.

대웅제약은 기존 제형의 단점을 보완, GLP-1 유사체를 탑재한 마이크로니들 패치 형태의 비만치료제를 개발하고 있다.

2028년 상용화가 목표인 마이크로니들 비만치료제는 1cm² 초소형 패치를 팔·복부 등 각질층이 얇은 부위에, 주 1회 붙이기만 하면 되는 간편함이 최고의 장점. 그 외에 신경세포를 건드리지 않아 통증이 없다는 점, 상온 보관이 가능하다는 점도 장점이다.

미국 의약 전문지 피어스바이오텍(Fierce Biotech)의 보도에 따르면 GLP-1 비만치료제가 극복해야 할 가장 큰 장애물은 치료 순응도다.

데이터에 따르면 환자들이 체중 감량을 유지하려면 GLP-1 유사체를 꾸준히 복용하는 것이 중요한데, 기존 제형은 아무래도 불편함이 따랐기 때문에 투약이 지속되기 어려운 부분이 있었다.

이러한 관점에서 볼 때 대웅제약이 개발하는 마이크로니들 패치는 기존 GLP-1 비만치료제의 허들을 혁신적으로 해결해 갈 것으로 예측된다.

대웅제약 R&D센터 연구원들이 제제 개발 및 신약 후보물질을 탐색하고 있는 모습.

아울러 ADC 시장 규모 확대와 더불어 대웅제약 역시 오픈이노베이션을 통해 동반 성장할 국내외 ADC 기업을 검토하고 있다.

대웅제약의 R&D 경쟁력은 다양한 신약 컬래버레이션에서 시작됐다고 해도 과언이 아니다.

자사의 R&D 역량을 세계적 수준의 파트너들과 공유하며 다채로운 시너지를 창출해 온 것.

국내 바이오 신약 1호, 보툴리눔 톡신, 위식도 역류질환 치료제, 제2형 당뇨병 치료제, 폐섬유증 신약의 명성을 이어가기 위해 ADC 신규 약물과 접합체를 보유한 기업과의 협력을 고려하고 있다.

특히 스마트하고 신속한 R&D 스마트 컬래버레이션을 실행하고 있는 대웅제약 신약센터는 항암, 자가면역, 섬유증, 대사질환 치료제 개발을 위해 다양한 평가 플랫폼을 구축하고 있다.

한편 이밖에도 대웅제약 미래 신약 개발 파이프라인은 ▲차세대 경구용 당뇨 치료제 개발 ▲세계 최초 경구용 F21 타깃 저해 NASH 치료 후보물질 도출 ▲자회사 아이엔 테라퓨틱스의 선택적 Nav1.7 저해 비마약성 진통제 임상 2상 추진 ▲경구용 파킨슨병 치료제 임상 1상도 진행 ▲다양한 항암 후보물질 도출 등이 있다.