엔솔바이오, AI 신약발굴 시스템으로 기술수출 명가 도전한다

[이데일리 유진희 기자] 엔솔바이오사이언스가 인공지능(AI) 신약발굴 시스템에 기반한 ‘기술수출 강자’로의 변모에 나선다. 이를 통해 제한된 파이프라인의 한계를 극복하고, 기업 가치를 더욱 높인다는 전략이다.

(사진=엔솔바이오사이언스)

ESAIDD 가동...이미 성과도 확보

30일 업계에 따르면 엔솔바이오는 최근 AI 신약개발 시스템 ‘ESAIDD’(EnSol AI Drug Discovery)의 개발을 완료하고, 이를 기반한 혁신신약후보 발굴에 돌입했다. AI 대규모언어모델(LLM) 기술을 접목해 신약물질 후보물질의 예측–설계–최적화를 한 번에 할 수 있도록 한 시스템이다.

ESAIDD는 질환명·적응증을 입력하면 AI가 잠재 표적 단백질과 결합 부위를 제시하고, 연구자가 타깃을 선택하면 곧바로 펩타이드 후보 서열을 자동 생성한다. 이때 단백질 구조 내 가능한 모든 아미노산 쌍 상호작용을 통계물리화학적으로 계산한 에너지 파라미터를 활용해 서열의 우선순위를 매긴다. 이를 기반한 도킹 자세 점수(docking pose scores)와 결합력 예측을 거쳐 후보를 재평가, 수일 이내에 유망 후보를 압축하는 방식이다. 연구자가 가장 개발 가능성이 높은 신약후보 물질을 효율적으로 선별할 수 있게 해준다는 의미다.

김해진 엔솔바이오 대표는 “기존 신약개발 플랫폼 ’KISDD‘와 ’EPDS‘를 통합하고 LLM을 접목해 ESAIDD를 개발했다”며 “환각(hallucination) 저감을 위해 신뢰 가능한 참고 데이터 기반의 도구 체계와 근거 중심의 프롬프트 전략도 적용했다다”고 설명했다.

이어 “기존 펩타이드 발굴 방식은 전통적인 실험적 접근법에 따른 무작위 스크리닝과 반복적인 실험 등 시행착오에 의존해야 했다”며 “ESAIDD는 고성능 컴퓨팅과 AI, 약물 타깃 및 물리화학적 근거에 기반한 설계와 정량적 평가를 통해 정밀한 후보물질 탐색을 수일 내로 가능하게 한다”고 덧붙였다.

이미 성과도 나오고 있다. 펩타이드-약물 접합체(PDC) 운반체 ‘D1K’가 대표적이다. PDC는 펩타이드와 세포독성 약물을 링커로 연결한 의약품으로 항체·약물접합체(ADC)의 낮은 종양 침투력, 고비용 등의 한계를 극복하는 차세대 플랫폼으로 주목받고 있다.

엔솔바이오에 따르면 D1K는 항암 표적인 ‘트롭2’(TROP2) 발현량에 비례해 암세포 내부에 침투, D1K의 트롭2 특이성이 우수했다. 트롭2 항체와 D1K의 세포 내 이입 효율에서도 유의미한 차이를 보였다. 정상세포에서는 항체는 7.2%가 이입됐지만 D1K는 0.1% 수준이었다. 삼중음성유방암 세포에서는 항체가 11.2%, D1K는 12.7%가 비소세포폐암 세포에서는 항체가 26.1%, D1K가 32.3% 이입됐다. 이 같은 결과를 바탕으로 엔솔바이오는 국내외 ADC·PDC 전문 제약·바이오사와 D1K의 공동개발, 기술수출 등 다양한 사업화 모델을 논의하고 있다.

김 대표는 “트롭2 발현 수준이 높을수록 D1K의 세포 내 이입이 증가하는 반면 정상세포에서는 이입이 극히 낮게 나타나 D1K-PDC 정상세포에서의 독성 발생 가능성이 낮음을 확인했다”며 “D1K-PDC 동물실험을 통해 비소세포폐암 세포가 사멸되는 결과를 얻게 된다면 글로벌 기술이전 성과로 이어질 것”이라고 말했다.

김해진 엔솔바이오사이언스 대표. (사진=엔솔바이오사이언스)

M1K 등 기존 파이프라인 가치 고도화·수익화도 병행

엔솔바이오는 신규 신약후보물질 발굴 시스템 도입과 더불어 기존 파이프라인의 가치 고도화도 병행하고 있다. 알츠하이머병 후보 ‘M1K’는 내년 2분기 식품의약품안전처 임상시험계획(IND) 승인신청을 목표로 관련 준비에 들어갔다. 앞선 임상에서 M1K는 혈관 보호 작용으로 혈액뇌장벽(BBB) 안정화 효과를 보였고, Tg2576 등 동물모델에서 BBB 관련 마커(ZO-1) 발현이 정상군·위약군 대비 유의하게 증가했다. 초기 투여 시 기억·공간 학습 능력이 통계적으로 개선됐다는 결과도 확인됐다. 실제 임상에서는 효능 검증을 위한 바이오마커 전략을 적극 반영, 조기 기술수출 가능성을 높인다는 방침이다.

경구용 비만치료제 ‘H1K’의 수익화에도 속도를 내고 있다. 글루카곤 유사 펩티드-1(GLP-1) 계열 약물과의 병용에서 체중·지방 감소 및 요요 억제 효과가 단독 대비 우수했다는 비임상 결과를 바탕으로, 글로벌 제약사 8곳을 상대로 사업개발(BD)을 진행하고 있다. 엔솔바이오는 조건 충족 시 1조원 이상의 기술수출도 가능할 것으로 기대하고 있다.

골관절염 후보 ‘E1K’는 글로벌 임상 3상 동시 진입을 추진하고 있다. 실제 국내 임상 3상은 내년부터 3년간 350명 이상을 대상으로 진행될 예정이다. 미국 식품의약국(FDA)과 프리-IND 협의를 위해 임상수탁업체(CRO) 씨엔알리서치와 규제과학 업무도 진행하고 있다. E1K는 TGF-β 하위 신호(Smad1/5/8)의 선택적 인산화 억제를 통해 통증 완화와 연골 재생을 동시에 노리는 기전으로 하는 신약 후보물질이다.

김 대표는 “플랫폼을 통해 파이프라인을 다각화하면서 M1K·H1K·E1K 등 기존 자산의 임상·사업화를 가속해 조기 성과를 만들겠다”며 “국내외 파트너와의 협력으로 기술수출 명가로 도약하겠다”고 전했다.