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[이데일리 김명선 기자] “알파고는 수많은 기보에 대한 데이터 마이닝(대용량 데이터 속에서 유용한 정보를 발견하는 것)으로 바둑을 둔 게 아니에요. 스스로 학습해 새로운 착수를 한 거죠. 우리 차별점도 여기서 나옵니다.”

지난 25일 서울 삼성동 팜캐드 서울사무소에서 만난 권태형 대표는, AI 신약 개발사가 기존에 나온 정보를 바탕으로 안전성이 입증된 약물을 찾는 데이터 마이닝을 넘어서는 게 중요하다고 말했다. 특허성을 인정받을 수 있는 신규 후보물질을 찾아내고 실제 약으로 이어지는 과정을 입증해야 한다는 것이다. 이를 위해선 AI를 학습시키는 ‘기술’이 무엇보다 중요하다고 그는 강조했다.

권태형 팜캐드 대표. (사진=김명선 기자)

양자역학 기반 AI 신약 기술로 승부

2019년 설립된 팜캐드는 권태형 대표와 우상욱 대표가 공동 창업한 AI 신약 개발사다. 당시 부경대 물리학과 교수였던 우 대표는, 사람 몸과 비슷하게 구현한 컴퓨터에 신약후보물질 성분을 입력해 약의 가능성을 파악하는 연구를 진행 중이었다. 알고 지내던 권 대표가 여기에 관심을 가지면서 사업 논의가 본격화됐다.

처음에는 ‘시간 단축’에 힘을 쏟았다. 권 대표는 “당시 우 박사는 서버 4대를 가지고 연구 중이었다. 그런데 약이 될지 안 될지를 보는 데만 석달이 걸렸다. 그래서 서버를 40대로 늘려 사업을 본격화했다. 창업 초기 KTB네트워크에서 투자를 받았고, 2020년 1월 플랫폼 ‘파뮬레이터 1.0’을 공개했다”고 했다.

파뮬레이터는 신약을 구성하는 화합물의 물리·화학적 성질을 예측해 시뮬레이션하는 플랫폼이다. 크게 다섯 가지 모듈로 구성된다. △단백질 3차원 구조 예측, △분자동역학 시뮬레이션(MDS), △양자 계산, △독성 예측, △약물 생산(드러그 제너레이션)이다.

‘2022 CES’에서 공개한 ‘파뮬레이터 2.0’에는 최신 NLP(자연어처리) 및 GNN(기술 및 그래프 신경망)을 이용한 신규 화합물 생성기능이 추가됐다. 또 파마코포어(약물작용단) 분석 모듈을 새롭게 적용해 기존 약물 도킹보다 약 40배 속도를 높였다. 가려낸 약물 결과 분석을 위한 단백질과 리간드(수용체와 결합하는 약제 등 분자) 간의 결합 유사도 분석기능도 추가됐다.

그는 “대부분 AI 신약 플랫폼은 구글링과 비슷하다. 논문이나 미국 FDA(식품의약국) 자료를 자연어 처리해 데이터마이닝해서, 안전한 약물을 찾는 방식이다. 사실 단백질 구조 예측도 구글이 가장 잘한다. 유전체 분석 데이터를 이용한다는 기업들도 있지만, 데이터양이 작아 AI를 통해 신약을 개발하기는 어렵다”고 설명했다.

권 대표는 “해외에서는 ‘양자역학(소립자의 움직임을 설명하는 학문) 없이 신약을 만든다는 건 불가능하다’고 얘기한다. 우리는 독성 예측과 약물 생산 등에 양자역학 기술을 활용해왔다. 해당 기술 기반 자체적인 데이터 10만 개를 만드는 데 3년이 걸렸다. 박사급 연구원 35명이 데이터를 분석하고 AI가 무한 학습하면서 데이터양이 늘어난다. 결국엔 AI를 잘 학습시킬 이러한 기술이 중요하다”고 강조했다.

팜캐드는 코로나19 mRNA 백신 등 파이프라인을 보유하고 있다. (사진=팜캐드 회사소개자료 캡처)

AI 플랫폼 이용한 코로나19 백신 임상 1·2a상 단계

팜캐드가 공동개발 및 자체 개발을 통해 확보한 파이프라인은 총 4개다. 코로나19 mRNA(메신저 리보핵산) 백신, 항암제, 항응고제(NOAC), 자폐스펙트럼장애 치료제가 그것이다. 가장 단계가 앞선 건 아이진(185490)과 공동개발 중인 코로나19 백신으로, 현재 임상 1·2a상 진행 중이다. 뉴로벤티와는 자폐스펙트럼장애 치료제를 공동개발 중이다. 휴온스(243070)와도 신약후보물질 발굴을 위한 전략적 제휴를 체결했다.

권태형 대표는 “RNA 구조예측 기술 기반 플랫폼 ‘팜백(PharmVAC)’으로 설계한 후보물질로 백신을 개발 중이다. 상용화되면 AI로 만든 신약이 시판되는 첫 번째 사례가 될 것”이라며 “오미크론 변이가 나온 이후 새로운 후보물질이 필요했다. 요청 24시간 만에 오미크론에 최적화된 염기서열을 전달했다”고 설명했다. 오미크론 변이 백신은 이르면 7월 해외에서 임상에 돌입할 예정으로 알려졌다.

그는 AI 기술을 바탕으로 mRNA 항암백신을 개발하기 위한 글로벌 컨소시엄을 구축할 계획도 갖고 있다. 권 대표는 “회사에 mRNA 관련 해외 전문가 5명이 있다. 항암백신, 치료제 관련해 특허를 회피할 수 있는 LNP(지질나노입자·mRNA가 세포 내로 전달되기 위한 핵심기술)를 만드는 작업 중”이라고 밝혔다.

권 대표는 팜캐드를 ‘글로벌 기업’으로 발돋움시키려 한다. 지난해 173억원 규모 시리즈B 투자를 유치하며 도약의 발판을 마련했다. 올해 코스닥 상장과 향후 5년 내 미국 나스닥 상장을 목표로 한다. 그는 “인도, 미국에 법인이 있는데 5월 영국에도 법인을 세울 예정이다. 올해 박사급 연구인력도 60명으로 늘릴 계획이다. 기술의 우위성, 플랫폼 입증 등 모든 면에서 부족하지 않다”고 자신했다.