전남대, 약물 핵심 구조 지키며 신약 찾는 AI 기술 개발
- 분자 설계부터 약효 예측까지 수행
- 화학 정보 국제 학술지 게재 승인
전남대 연구진이 기존 약물의 핵심 구조는 유지하면서 치료 효과가 높을 가능성이 있는 신약 후보 물질을 찾아내는 인공 지능(AI) 기술을 개발했다.
전남대 공과대학 지능전자컴퓨터공학과 유선용 교수 연구팀과 교원 창업 기업인 ㈜마틸로에이아이는 분자 구조를 분석해 신약 후보를 설계하는 AI 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구는 석사 학위자인 박준영 연구원이 수행한 것으로, 국제 학술지인 저널 오브 케모인포매틱스(Journal of Cheminformatics)에 게재될 예정이다.
통상 신약 개발 과정에선 이미 효과가 확인된 약물 구조를 바탕으로 일부 구조를 바꿔 더 효과적이고 안전한 후보 물질을 찾는 작업이 중요하다. 하지만 수많은 화학 구조 조합을 사람이 일일이 검토하는 데는 많은 시간과 비용이 든다.
연구팀이 개발한 AI 기술은 약물의 핵심 뼈대에 해당하는 스캐폴드(scaffold)를 인식한 뒤 이 구조를 유지하면서 새로운 후보 물질을 설계하도록 만들어졌다. 쉽게 말해 AI가 약물의 기본 설계도는 그대로 보존하면서, 주변 구조를 바꿔 약효가 더 좋을 가능성이 있는 새로운 물질을 찾아내는 방식이다.
연구팀은 기존 AI 신약 설계 기술과 비교 실험을 진행한 결과, 새 기술이 특정 질병의 표적 단백질과 더 잘 결합해 약효를 낼 가능성이 높은 후보 물질을 찾아내면서도 기존 약물과 구조를 만들어 내는 성능을 보였다고 설명했다. 또 AI가 제안한 분자 구조의 일부가 실제 승인된 의약품이 단백질과 결합하는 부위와 일치하는 점도 확인했다.
유 교수는 "약물 후보 분자 데이터와 생성형 AI 기술을 결합해 신약 후보 물질을 설계할 수 있다는 점을 국제적으로 입증한 연구"라며 "향후 한국인 암환자 특화 데이터를 활용한 AI 신약 개발 플랫폼으로 발전시켜 나갈 계획"이라고 말했다.
안경호 기자
khan@hankookilbo.com
기사 원문
전남대, 약물 핵심 구조 지키며 신약 찾는 AI 기술 개발
전남대 연구진이 기존 약물의 핵심 구조는 유지하면서 치료 효과가 높을 가능성이 있는 신약 후보 물질을 찾아내는 인공 지능(AI) 기술을 개발했다.
전남대 공과대학 지능전자컴퓨터공학과 유선용 교수 연구팀과 교원 창업 기업인 ㈜마틸로에이아이는 분자 구조를 분석해 신약 후보를 설계하는 AI 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구는 석사 학위자인 박준영 연구원이 수행한 것으로, 국제 학술지인 저널 오브 케모인포매틱스(Journal of Cheminformatics)에 게재될 예정이다.
통상 신약 개발 과정에선 이미 효과가 확인된 약물 구조를 바탕으로 일부 구조를 바꿔 더 효과적이고 안전한 후보 물질을 찾는 작업이 중요하다. 하지만 수많은 화학 구조 조합을 사람이 일일이 검토하는 데는 많은 시간과 비용이 든다.
연구팀이 개발한 AI 기술은 약물의 핵심 뼈대에 해당하는 스캐폴드(scaffold)를 인식한 뒤 이 구조를 유지하면서 새로운 후보 물질을 설계하도록 만들어졌다. 쉽게 말해 AI가 약물의 기본 설계도는 그대로 보존하면서, 주변 구조를 바꿔 약효가 더 좋을 가능성이 있는 새로운 물질을 찾아내는 방식이다.
연구팀은 기존 AI 신약 설계 기술과 비교 실험을 진행한 결과, 새 기술이 특정 질병의 표적 단백질과 더 잘 결합해 약효를 낼 가능성이 높은 후보 물질을 찾아내면서도 기존 약물과 구조를 만들어 내는 성능을 보였다고 설명했다. 또 AI가 제안한 분자 구조의 일부가 실제 승인된 의약품이 단백질과 결합하는 부위와 일치하는 점도 확인했다.
유 교수는 "약물 후보 분자 데이터와 생성형 AI 기술을 결합해 신약 후보 물질을 설계할 수 있다는 점을 국제적으로 입증한 연구"라며 "향후 한국인 암환자 특화 데이터를 활용한 AI 신약 개발 플랫폼으로 발전시켜 나갈 계획"이라고 말했다.
안경호 기자
khan@hankookilbo.com
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