바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

설립 3년차 AI·빅데이터 기반 기업..유전자네트워크 분석해 약물 발굴하는 플랫폼기술 지속적 업그레이드..EDGC, 화학연구원 등 공동연구 네트워크 구축

오랜 시간과 큰 위험 감수가 필요한 신약개발에 인공지능과 빅데이터를 접목하는 것에 대한 관심이 뜨겁다. 이러한 신약개발 혁신의 성패는 기존의 신약개발기업과 새로운 인공지능·빅데이터 기업이 얼마나 효과적으로 협력하느냐에 달려있다.

신생 닥터노아바이오텍이 국내 다양한 기업, 연구소와 오픈이노베이션 네트워크 확산에 나서고 있다. 2016년 문을 연 닥터노아바이오텍은 바이오인포매틱스 기반 데이터베이스 플랫폼을 통해 신약개발 초기 연구에 특화한 기업이다.

이지현 닥터노아바이오텍 대표는 지난 13일 바이오스펙테이터와의 만남에서 "회사 설립 후 지금까지는 플랫폼 기술을 고도화, 정밀화하는데 집중했다"면서 "이제는 적극적인 오픈이노베이션 네트워크를 구축해나갈 계획"이라고 밝혔다.

닥터노아바이오텍은 질환 요인, 치료제에 대한 연구 문헌(reference) 데이터와 환자(patient)의 유전적 분석데이터, 화합물(compound)의 구조, 기능에 대한 데이터까지 총 3개 분야의 데이터베이스를 기반으로 하는 '노트(note)' 플랫폼을 구축하고 이를 이용해서 새로운 조합의 복합제를 발굴하는 기술을 구축했다. 데이터베이스를 통해 병리적 네트워크 가운데 치료효과가 높은 기전을 몇 가지 선별해 그 기전에 작용할 가능성이 가장 높은 약물의 메커니즘과 약효를 예측함으로써 새로운 치료제를 찾아내는 것이다.

▲이지현 닥터노아바이오텍 대표.

닥터노아는 구축한 플랫폼 기술을 계속 업그레이드하기 위해 다양한 노력을 진행해왔다. 신현정 아주대 교수와 함께 진행한 과제 연구를 통해 질병의 유전자네트워크 중 주요(key) 유전자를 찾는 프로그램을 새롭게 개발했다.

이 대표는 "우선 면역질환에 중점을 두고 이미 검증된 면역유전자를 이용해서 진행했다. 복잡하게 작용하는 유전자네트워크에 주요 유전자를 표시하고, 머신러닝을 통해서 해당 유전자들과 네트워킹하는 유전자 가운데 역할이 클 것으로 예상되는 새로운 유전자를 찾아내는 것이다. 검증과정을 통해 새로 찾은 유전자들 가운데 30~40% 가량이 중요한 유전자라는 문헌적 근거자료가 존재하는 것을 확인했다"며 "앞으로 암, 대사질환 등 다양한 질환으로 확대할 것"이라고 말했다.

또한 이렇게 찾아낸 주요 유전자에 구조적으로 결합해서 조절할 수 있는 물질(compound)를 찾아내는 구조기반의 물질분석 프로그램도 개발에 나서, 이달 말 프로토 타입(Proto type)을 완성한다.

이처럼 닥터노아바이오텍은 플랫폼기술을 발전시키는 동시에 오픈이노베이션을 구축할 파트너 찾기에 나섰다. 닥터노아는 현재 한국화학연구원과 선천성 유전적 신경질환인 DCW(Di-George syndrome, Cornelia de lange syndrome, william syndrome) 복합제 신약을 개발하는 프로젝트를 진행하고 있으며, 한국식품연구원과 천연물소재의 기능 예측, 분석 및 제품 개발 연구를 공동으로 진행하고 있다.

이 대표는 "DCW는 유전자 이상으로 신경세포 분화가 미숙하게 발생하는 것이 원인이다. 따라서 미숙한 신경분화를 회복시킬 약물을 복합제 형태로 개발하고 있다. 현재 신경줄기세포 분화에 도움이 되는 것으로 보이는 후보물질 몇 개를 발굴한 상태로 올해 안에 세포차원(In vitro)에서의 검증을 마칠 계획"이라고 설명했다.

지난해에는 유전체분석 전문 기업인 EDGC(이원다이애그노믹스)와 유전체 데이터를 활용한 신약개발과 관련한 사업 제휴를 맺었다. EDGC의 환자/질병 별 고유의 유전체 데이터와 닥터노아 측의 의약학데이터를 바탕으로 빅데이터를 위한 DB 통합구축 및 확대 뿐만 아니라 신약 후보 발굴 및 개발에 지속적인 협력을 진행한다. 양 사는 "신약개발에 유전체 데이터를 활용, 혁신 신약 개발에 대한 시너지 창출을 기대한다"고 밝혔다.

지난달에는 국내 한 제약사와 항암제 공동개발에 나섰다. 닥터노아는 플랫폼 기술을 이용해 항암제 후보물질을 발굴하는 역할을 담당한다. 회사 측은 "노트 플랫폼기술과 자체 개발한 인공지능 복합제 예측 시스템 'ARK'를 통해 빠른 시간 안에 후보물질을 도출할 수 있다"고 전했다. 이 대표는 "이달 안에 또 다른 바이오 기업과 함께 희귀질환 치료제 개발에 돌입할 예정이다. 여기서 발굴한 물질이 닥터노아바이오텍의 두 번째 희귀질환 파이프라인이 될 것"이라고 밝혔다.

닥터노아는 다수의 프로젝트를 진행하고 파트너십도 적극 모색하면서 자체 실험실 구축 등도 추진한다. 이 대표는 "플랫폼기술을 이용해 발굴한 후보물질을 세포에서 검증하는 과정에 더 빠른 속력을 내기 위해 자체적으로 세포실험실을 구축하는 것을 고려하고 있다"고 말했다. 현재 외주를 통해 진행하고 있는 검증 과정을 자체 세포실험실을 통해 후보물질을 바로 세포에 적용, 데이터를 생산함으로써 더 빠르게 개발을 진행할 수 있다는 것이다.

이 대표는 "우리의 인공지능 분석 플랫폼을 통해 타깃 질병에 작용할 효과적인 약물과 그 약효를 예측함으로써 초기 개발에 필요한 시간을 획기적으로 단축할 수 있다"며 "희귀질환 뿐만 아니라 다양한 질환에 사용할 수 있는 플랫폼 기술을 구축한 만큼, 더 많은 바이오텍, 제약사와 공동개발을 진행하고 싶다"고 덧붙였다.