인공지능(AI) 신약개발 기업 프로티나는 바이오 전 영역에 걸쳐 맞춤형 솔루션을 제공하는 미국 상장기업 트위스트바이오사이언스(Twist Bioscience, 이하 트위스트)와 AI 항체 신약개발 분야 협력 업무협약(MOU)을 체결했다고 27일 밝혔다.

트위스트는 미국 캘리포니아주에 본사를 둔 상장 바이오기업이다. AI로 대규모 설계되는 단백질·항체 서열을 실제 후보물질로 구현하는 데 필수적인 합성·발현·시험 인프라를 갖추고 있으며, 글로벌 파트너사의 AI 설계 검증을 위한 대규모 실험검증을 서비스로 제공하고 있다.

최근 알파폴드3 수준 성능 모델이 오픈소스로 공개되면서 AI 신약개발 모델 수준이 빠르게 상향평준화 되고 있다. 이에 따라 AI가 생성한 대규모 후보물질을 얼마나 신속하게 구현하고 검증할 수 있는 지가 핵심 경쟁력으로 부각되고 있다. AI를 통해 단시간에 수많은 항체 후보를 설계할 수 있게 된 반면 실제 세포에서 발현하고 실험 데이터를 확보하는 과정은 여전히 많은 시간과 비용이 소요돼 신약개발의 주요 병목으로 꼽힌다.

프로티나는 2024년 150억원 규모 과학기술정보통신부 국책과제와 2025년 470억원 규의 보건복지부 국책과제를 통해 항체 설계 AI 모델과 대규모 실험 검증 및 데이터 생산 플랫폼을 고도화했다. 이를 바탕으로 다수 신약개발 기업과 공동 개발을 수행 중이다. AI 모델이 설계한 후보물질을 대량으로 실험 및 검증한 뒤 해당 데이터를 다시 AI 학습에 활용하는 폐쇄루프형 ‘랩인더루프(Lab-in-the-Loop)’ 체계를 구축했다.

프로티나는 AI 신약개발 확대에 따라 급증할 실험 검증 수요를 새로운 수익원으로 전환하기 위해 데이터 생산 공정 완전 자동화를 단계적으로 추진한다. 현재 월 4만 개 수준인 항원-항체 상호작용 데이터 생산능력을 2028년까지 월 100만 개로 25배 확대한다는 계획이다. 이를 통해 기존 수익 구조에 대규모 검증 서비스 매출을 더해 파이프라인 성과가 가시화되기 이전부터 매출 성장세를 앞당긴다는 구상이다.

회사는 대규모 후보물질 검증을 신규 매출원으로 확대하는 동시에 자체 및 공동개발 파이프라인 개발 속도도 높일 계획이다. 특히 트위스트의 대규모 합성·발현 역량과 프로티나의 실험 검증 및 데이터 생산 역량을 연계해 AI가 설계한 후보물질을 실제로 구현하고 검증하는 전 과정을 효율화한다.  

윤태영 프로티나 대표이사는 “AI 기술 발전으로 수많은 회사들이 후보물질을 빠르게 디자인할 수 있게 되면서 이제는 이를 얼마나 신속하게 실제 물질로 구현하고 대규모로 검증할 수 있는지가 AI 신약개발 핵심 경쟁력이 되고 있다”며 “이번 MOU는 세계 최고 수준의 유전자(DNA) 합성 기술력을 보유한 트위스트와 프로티나의 대규모 웨트랩(Wet-Lab) 실험 검증 역량을 연계한다는 데 의미가 있다”고 말했다.

이어 “연말까지 구체적 협업 형태가 도출될 수 있도록 노력할 것”이라며 “양사 역량을 결합해 후보물질 검증의 속도와 효율성을 높이고 글로벌 AI 신약개발 시장을 선도하겠다”고 덧붙였다.