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[이데일리 신민준 기자] 신약 개발 기업 보로노이(310210)가 방대한 실험 데이터를 보유한 인공지능(AI) 신약 개발 플랫폼을 앞세워 성장에 박차를 가하고 있다. 보로노이는 설립 이후 미국 바이오기업 등에 총 5건의 기술을 이전하며 실력을 증명했다. 보로노이는 추가 기술이전을 통해 영업흑자 전환 등 실적 턴어라운드 시기를 앞당긴다는 전략이다.

(그래픽=이데일리 이미나 기자)

설립 이후 총 5건의 기술 이전 쾌거

22일 바이오업계에 따르면 보로노이는 2015년 설립 이후 현재까지 총 5건의 기술 이전 쾌거를 이뤘다. 보로노이의 신약 파이프라인 비소세포폐암 치료제 ‘VRN07’을 2020년 10월 미국 나스닥 상장사 오릭 파마슈티컬스에 6억2100만달러(약 8300억원) 규모로 기술 이전했다. 보로노이는 같은 해 12월 HK이노엔(195940)에 폐암 치료제 ‘VRN06’을 기술 이전했다(계약 규모 비공개).

보로노이는 다음 해인 2021년 자가면역질환 치료제 ‘VRN02’와 유방암 치료제 ‘VRN08’을 각각 미국 나스닥 상장사 프레쉬트랙테라퓨틱스(3억2350만달러·약 4300억원)와 피라미드 바이오사이언스(계약 규모 비공개)에 기술이전 했다. 보로노이는 2022년 9월 미국 메티스테라퓨틱스에 고형암 치료제(VRN14)를 4억8220만달러(약 6400억원) 규모로 기술 이전했다.

다수 기술수출은 보로노이가 경쟁력을 갖춘 자체 개발 인공지능(AI) 신약 개발 플랫폼을 보유하고 있기에 가능했다는 평가다. 실제 보로노이가 기술이전한 신약 파이프라인 모두 자체 개발한 인공지능(AI) 신약 개발 플랫폼 기술이 직·간접적으로 활용됐다.

보로노이는 우수 후보물질을 최단 시간 도출하기 위해 자체 실험실(Wet-Lab)과 인공지능(AI)이 유기적으로 결합된 플랫폼 ‘보로노믹스’를 구축했다. 보로노믹스에는 인공지능 모델들로 구성된 카이허브가 있다. 카이허브는 △카이허브 맵(MAP) △카이허브 제너레이터(GENERATOR) △프레디터(PREDICTOR)로 구성돼 있다.

핵심 데이터베이스(DB)인 카이허브 맵은 약 4000개의 화합물에 468개 인산화효소(Kinase)에 대한 결합력을 프로파일링한 데이터베이스다. 카이허브 맵은 새로운 타깃에 대한 약물 개발 시 선택적인 화합물 골격을 발견하고 최적화하는데 활용되고 있다. 보로노이는 타깃 선택적 화합물들의 인산화효소 프로파일링 데이터를 4000여개 확보하고 있고 매년 500개씩 추가하고 있다.

카이허브 제네레이터는 1단계로 카이허브 맵에서 선별된 타깃 선택적 화합물과 기존에 공개된 일반 데이터를 인공지능에 학습한 이후 다양한 골격 화합물을 생성하고, 해당 화합물을 분자 모델링을 통해 타깃과 결합력을 평가해 후보 골격 화합물을 결정한다. 후보 골격 화합물은 실제 합성 및 실험을 통해 재차 선택성을 확인하고 그 결과를 인공지능에 학습한 이후 실제 선택성이 확인된 골격 화합물로 화합물 생성을 진행해 선도물질 최적화를 지원한다. 카이허브 제네레이터는 하나의 타깃적 선택적 화합물만으로 100만개 이상의 다양한 유사 리드 화합물을 생성해 연구원들의 화합물 설계에 큰 도움을 준다.

카이허브 프레디터는 보로노이가 보유한 각종 데이터를 학습해 실제 시험 이전에 각종 주요 지표를 제시하는 역할을 한다. 카이허브 프레디터는 핵심적으로 화합물 타깃 결합력을 예측하는 모델, 화합물의 뇌혈관 장벽 투과도 예측 모델, 화합물의 실험 결과 값을 예측해 우선순위를 제공하는 모델을 포함한다. 인공지능 예측 모델은 인공지능이 생성한 수많은 화합물의 합성 평가 등에 우선순위 결정에 활용돼 합리적이고 경제적인 후보물질 개발을 지원한다.

보로노이 관계자는 “보로노믹스의 가장 큰 강점은 자체 개발한 방대한 인공지능 실험 데이터를 보유하고 있다는 것이다. 보로노이는 1억500만개의 화합물에 대한 화합물 구조를 데이터베이스화한 카이허브 데이터베이스를 구축하고 있다”고 말했다. 이어 “이런 차별화 기술을 바탕으로 특정 타깃 대상 연구개발 착수에서 기술이전이 가능한 수준의 최종 신약후보물질 도출까지 기간을 업계 통상 소요기간의 3분의 1 수준인 1~1.5년으로 단축했다”고 설명했다.

주력 파이프라인 임상 가속화

보로노이는 현재 기술 이전된 5개의 파이프라인을 포함해 총 8개의 신약 파이프라인을 보유하고 있는 만큼 추가 기술 이전 가능성도 점쳐진다. 보로노이는 주력 파이프라인 비소세포폐암(NSCLC) 치료제 ‘VRN11’의 경우 지난해 말 식품의약품안전처로부터 임상시험계획(IND) 승인을 받았다. 이어 대만 식품의약품청(TFDA)에서도 임상시험계획을 허가받았다. 보로노이는 국내에서 삼성서울병원을 비롯한 4개 대형병원에서 환자 투약을 시작한다. 보로노이는 대만에서도 2개 대형병원에서 비소세포폐암 환자를 대상으로 임상을 진행할 예정이다. 보로노이는 올해 하반기 미국 식품의약국(FDA)에도 임상시험계획을 신청해 임상 1b상부터 미국 병원에서도 본격적으로 임상을 시작한다.

보로노이는 유방암 치료제 VRN10도 올해 하반기 임상시험계획(IND) 승인을 신청할 예정이다. VRN10은 유방암 등 각종 고형암 원인인 인간상피세포성장인자 수용체(HER)2 양성 단백질에 특이적으로 결합하고 뇌혈관장벽을 투과하는 것이 특징이다.

보로노이는 인공지능(AI) 신약개발 플랫폼을 이용한 오픈 이노베이션 신사업도 추진한다. 인공지능 신약개발 오픈이노베이션 신사업은 고객사가 가지고 있는 다양한 타깃 질환에 대한 데이터를 보로노이 인공지능 신약 개발 플랫폼에 매칭시켜 유효성 높은 후보물질을 발굴하는 것이다. 이를 통해 보로노이는 신약 파이프라인의 지분을 확보하고 기술 이전이나 상업화 시 계약 조건에 따라 수익을 공유한다.

보로노이는 기술 이전한 파이프라인 임상이 초기 단계인 만큼 향후 임상 진행 상황에 따른 대규모 마일스톤 수익이 예상된다. 보로노이의 2022년 매출(영업수익)은 97억원, 영업손실은 178억원을 기록했다. 보로노이는 지난해 연구개발을 담당하고 있는 자회사이자 비상장사 보로노이바이오와 비투에스바이오에 대한 흡수합병 절차도 마무리했다. 이를 통해 보로노이는 연구개발 능력도 한층 끌어올렸다.

보로노이 관계자는 “잇따른 기술 이전 등을 통해 국내외에서 보로노이에 대한 인지도가 높아졌다”며 ”며 “이를 바탕으로 인공지능 신약개발 오픈이노베이션 사업도 본격화할 계획”이라고 말했다.