프로티나는 보건복지부가 주관하는 'AI 모델을 활용한 항체 바이오의약품 개발 및 실증' 국책과제 주관연구개발기관으로 최종 선정됐다고 5일 밝혔다. 총 470억원 규모의 이번 과제는 프로티나가 주관하며, 삼성바이오에피스와 항체 설계 인공지능(AI) 분야 세계적 석학인 서울대학교 백민경 교수 연구팀이 공동연구개발기관으로 참여한다.
컨소시엄은 지난달부터 2027년말까지 27개월(2년3개월) 내에 AI로 설계한 10개의 항체 신약 후보물질을 개발할 예정이다. 이 중 3개 후보물질은 비임상 단계까지, 1개 후보물질은 임상 1상 시험계획(IND) 신청을 완료하는 도전적인 목표를 달성할 계획이다.
전통적인 항체 신약 개발은 평균 3조원에 달하는 막대한 비용과 오랜 시간이 소요되며, 특히 초기 개발 단계의 성공률이 매우 낮다. 최근 AI 기술이 도입되고 있지만, 설계 성공 확률은 1% 미만에 그치고 대규모 실험 검증 과정에서 발생하는 병목 현상으로 인해 개발 기간 단축에 한계가 있었다.
컨소시엄은 이러한 한계를 극복하기 위해 프로티나, 삼성바이오에피스, 서울대가 협업해 신약 개발 플랫폼을 구축했다. 이번 과제의 핵심 동력은 프로티나와 서울대학교가 공동 개발한 세계 최고 수준의 항체 설계 AI 'AbGPT-3D'와 이를 뒷받침하는 프로티나의 독자적 초고속 대량 항체 개량 및 성능 측정 플랫폼 'SPID'(Single-Protein Interaction Detection)다.
SPID 플랫폼은 AI의 설계 속도를 현실화하는 기술이다. 기존 방식으로 수개월이 소요되던 검증 과정을 단 2주로 단축했으며, 매주 5000개 이상의 항체 서열을 동시에 분석할 수 있다. 특히, 정제되지 않은 극소량의 시료만으로도 △결합력(KD) △생산성 △열 안정성 △응집성 등 7가지 핵심 개발 가능성 지표를 한 번에 정량 측정할 수 있어, 신약 개발의 병목 현상을 근본적으로 해결했다. 실제로 프로티나는 SPID 플랫폼을 활용해 자가면역치료제 '휴미라'(성분명: 아달리무맙)의 성능을 개선하는 데 성공했다.
이번 과제에서 삼성바이오에피스는 컨소시엄이 발굴한 항체 후보물질을 실제 임상시험이 가능한 바이오의약품으로 완성하는 과정을 책임지게 된다. 최신 자동화 장비를 활용해 높은 생산성과 안정성을 갖춘 세포주를 신속히 개발하고, 배양 및 정제 공정을 최적화하며, 임상 시료 생산을 위한 대규모 생산(CMC) 공정까지 확립할 계획이다. 이후에는 비임상 독성시험(GLP-tox)부터 최종 임상시험계획(IND) 신청까지의 절차를 총괄한다.
윤태영 프로티나 대표는 삼성전자에서 미래 과학기술 육성을 위해 운영하는 삼성미래기술육성재단으로부터 지난 2014년부터 2018년까지 5년간 지원을 통해 고속 항체 스크리닝 플랫폼 기술의 기초를 다지기 시작했다. 컨소시엄이 개발 성공한 항체후보물질은 삼성바이오에피스가 임상 및 사업화를 주도하고 프로티나는 이에 따른 마일스톤과 로열티를 지급받을 예정이다.
윤태영 대표는 "이번 국책과제 선정은 프로티나의 SPID 플랫폼, 서울대의 AI기술, 삼성바이오에피스의 글로벌 개발 역량이 결합해 국내를 넘어 세계적 AI 신약 개발의 새로운 역사를 쓰는 출발점이 될 것"이라며 "27개월이라는 도전적 기간 내에 10개의 항체 신약 후보를 개발하고 IND 신청까지 달성해 플랫폼 기술의 혁신성을 입증하고, 환자들에게 더 나은 치료 옵션을 제공하는 데 기여하겠다"고 말했다.
김윤철 삼성바이오에피스 상무는 "이번 국책과제 선정으로 바이오시밀러 개발을 통해 축적해 온 '공정 최적화 프로세스'를 인정받는 계기가 됐으며, 항체 설계 AI 및 분석 플랫폼을 통한 후보물질 발굴을 통해 미충족 수요를 해결해 나갈 예정이다"고 말했다.