AI(인공지능) 기반 신약 개발 전문기업 신테카바이오가 독자적인 인공지능 항체 설계 플랫폼 'Ab-ARS®'를 활용해 면역항암제를 넘어 대사, 자가면역, 근손실 분야까지 바이오베터 파이프라인을 확장했다.
신테카바이오는 3일 대사·자가면역·근손실 영역의 주요 표적항원 4종에 대해 블록버스터급 항체 바이오베터 후보물질을 확보했다고 밝혔다.
앞서 신테카바이오는 지난 7월 면역관문억제제 및 항암 타깃인 프로그램 세포사멸 단백질-1(PD-1), 프로그램 세포사멸 리간드-1(PD-L1), 세포독성 T림프구 관련 단백질-4(CTLA-4), 인간 상피세포 성장인자 수용체 3(HER3) 등 4종에 대한 개념검증(PoC) 연구 결과를 발표한 바 있다.
이번 2차 검증에서는 근육 및 대사 질환(ACVR2B), 아토피·천식 등 알레르기 질환(IL4Rα), 염증성 질환(IL1B), 면역조절(BTLA) 관련 표적항원 4종을 추가해, 총 8종의 서로 다른 표적항원에 대해 1종 이상의 바이오베터 후보를 확보하게 됐다. 본 검증 실험은 항체 전문 글로벌 위탁연구기관(CRO)에서 수행됐다.
앞서 신테카바이오는 지난 7월 PD-1, PD-L1, CTLA-4, HER3 등 면역관문 및 항암 타깃 4종에 대한 개념검증(PoC, Proof of Concept) 연구 결과를 발표한 바 있다. 이번 2차 검증에서는 근육 및 대사 질환(ACVR2B), 아토피·천식 등 알레르기 질환(IL4Rα), 염증성 질환(IL1B), 면역조절(BTLA) 관련 표적항원 4종을 추가해, 총 8종의 서로 다른 표적항원에 대해 1종 이상의 바이오베터 후보를 확보하게 됐다. 본 검증 실험은 항체 전문 글로벌 위탁연구기관(CRO, Contract Research Organization)에서 수행됐다.
이번 2차 개념검증 연구는 이처럼 적응증이 전혀 다른 항체 의약품에 동일한 인공지능 알고리즘을 적용했다. 이를 통해 회사는 자사의 인공지능 기반 항체 프레임워크 재설계 기술이 특정 항암제에 국한되지 않고 치료 영역 전체를 아우르는 '범용 플랫폼'임을 입증했다.
특히 ACVR2B 타깃은 상업적 가치가 매우 높은 사례로 꼽힌다. 오리지널 항체인 비마그루맙(bimagrumab)은 근감소증 및 근육소모 환자가 주 치료 대상임에도 현재 월 1회 정맥주사(IV)로만 투여가 가능하다. 신테카바이오가 도출한 고용해 바이오베터를 활용하면 자가 투여가 가능한 피하주사(SC) 제형 전환이 용이해져 고령 환자의 편의성을 극대화할 수 있다. 현재 상용화된 피하주사 제형 비마그루맙이 없다는 점에서 독점적 시장 선점이 기대된다.
아울러 IL4Rα, IL1B 등 만성질환 타깃에서는 동일 주사 부피당 약물 농도를 높여 투여 간격을 늘림으로써 장기 치료 비용을 절감할 수 있으며, 신규 타깃인 BTLA의 경우 초기 개발 단계부터 응집과 안정성 문제를 최소화해 개발적합성리스크를 낮춤으로써 기술이전(LO) 및 개발 파트너링 과정에서 협상력을 제고했다.
연구팀은 4개 타겟 모두에서 도출된 후보 항체가 오리지널 항체와 동등 수준 이상의 항원 결합력을 유지한 것으로 확인됐다
회사 측은 "이번 연구의 핵심 의의는 단순히 결합력을 개선하는 데 그치지 않는다"며 "150~200 mg/mL 수준의 고용해도를 목표로 항체의 프레임워크를 전면 재설계했음에도 항원 결합력 손실이 없는 후보군을 확보했다는 점이 바이오베터 개발의 실질적 진전"이라고 강조했다. 용해도 개선 효과에 대한 정량 평가는 결합력 검증에 이은 후속 단계로 순차 진행할 계획이다.
아울러 신테카바이오는 1·2차 개념검증 과정에서 정립한 항체 설계 방법론을 향후 대규모 항체 라이브러리 스크리닝 체계에 적용한다. 현재 수십만 개 규모의 항체 서열 라이브러리에 대한 인공지능 설계 로직과 프로세스를 고도화하고 있으며, 이를 통해 다양한 표적항원에 대한 바이오베터 후보 발굴 속도를 대폭 끌어올릴 방침이다.
신테카바이오 관계자는 "이번 연구는 인공지능 기반 고용해 항체 설계 기술이 특정 질환이나 항체 계열에 국한되지 않고 폭넓게 적용될 수 있음을 증명했다"며 "앞으로도 다양한 치료 영역의 항체를 대상으로 바이오베터 파이프라인을 지속 확대하고, 고농도 제형 및 차세대 항체 모달리티 개발 경쟁력을 강화해 나가겠다"고 전했다.
한편 신테카바이오는 2009년 설립된 코스닥 상장 AI 신약 개발 전문기업으로, 슈퍼컴퓨팅 인프라와 AI 플랫폼(DeepMatcher®, Ab-ARS®)을 활용해 유전체 빅데이터 기반 신약 후보물질 발굴 및 바이오베터 개발 사업을 전개하고 있다.