SKT-SK바이오팜, AI로 난치성 암 신약 후보물질 발굴

ROR1 결합 유효물질 2종 확보
연구 기간 1~2년→5개월로 단축
"바이오 특화 LLM 협력 검토"

SK텔레콤 과 SK바이오팜 이 인공지능(AI)을 활용한 공동연구를 통해 난치성 암 표적 치료제 개발에 쓸 수 있는 초기 유효물질을 발굴했다.

15일 양사에 따르면 이번 연구에선 암세포 표면 단백질인 'ROR1'에 결합할 수 있는 바인더 후보를 대량으로 생성·선별한 뒤, 실험실 검증을 거쳐 이 중 2종이 초기 유효물질로서 가능성을 보인다는 것을 확인했다.

SK텔레콤과 SK바이오팜 연구진이 AI 기반 신약 탐색 연구 결과에 대해 논의하고 있다. SK텔레콤

바인더는 암세포 같은 특정 표적에 결합하도록 설계된 물질이다. 발굴 과정에서 표적 결합력과 구조적 안정성 등 여러 조건을 함께 검토해야 한다. ROR1은 여러 혈액암과 고형암에서 많이 발현되는 종양 관련 세포 표면 단백질이다. 일부 암종에서 정상보다 과발현돼 항암 표적 치료제 개발 분야에서 주목받고 있다.

이번 연구에서 SK바이오팜은 신약 개발 경험을 바탕으로 신규 바인더 발굴 전략을 수립했다. SKT는 AI로 바인더 후보를 다량 생성한 뒤 ROR1과의 결합 가능성을 분석해 실험실 검증 대상을 선별했다.

새로운 물질 구조를 탐색하는 연구는 AI가 학습할 데이터가 충분하지 않은 경우가 많아 기존 데이터에만 의존하는 방식으로는 다양한 후보를 폭넓게 탐색하는 데 한계가 있다. SKT는 이를 보완하기 위해 단백질 조각을 다양하게 조합·표현하는 머신러닝을 적용하고 강화학습으로 구조적 안정성이 높은 조합에 더 높은 보상을 부여해 최적의 바인더 구조를 탐색하도록 했다.

선별 단계에서는 SKT의 그래픽처리장치(GPU) 자원으로 다수의 후보를 병렬 처리하고 AI 모델로 ROR1과 각 후보의 결합 구조 및 가능성을 빠르게 예측·분석해 실험실 검증 대상을 효율적으로 좁혔다. 그 결과 이번 연구는 약 5개월 만에 완료됐다. SK바이오팜의 기존 방식으로 통상 1~2년 걸리던 신약 개발 초기 연구 기간을 60% 이상 단축했다.

조동연 SK텔레콤 AI 컨버전스 담당은 "이번 성과를 바탕으로 독자 AI 파운데이션 모델을 활용한 바이오 특화 거대언어모델(LLM) 개발 등 바이오 AI 분야 전반으로 기술 협력 범위를 확대하는 방안도 검토 중"이라고 말했다.

박정연 기자 jy@asiae.co.kr