온코크로스 'AI 신약개발' 대격변 예고…"근감소증치료제 글로벌 임상1상 중"
'RAPTOR AI 플랫폼' 최적의 적응증·후보약물·병용투여약물 신속 도출
입력 2022.05.03 06:00 수정 2022.05.03 08:30
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인공지능(AI)을 활용한 신약개발이 제약바이오 업계에 대격변을 일으키고 있다.

온코크로스 김이랑 대표이사는 지난달 '2022 대한약학회 춘계국제학술대회'에서 'Sarcopenia drug development using transcriptome based AI platform(전사체 기반 AI 플랫폼을 사용한 근감소증 치료제 개발)을 주제로 ▲'RAPTOR AI' 플랫폼 기술과 ▲근감소증 치료제 'OC514'의 개발 현황을 발표했다.
 

▲온코크로스스 김이랑 대표이사가 'RAPTOR AI'를 시연하고 있다.

AI 기반 신약개발 기업 온코크로스는 지난 3월과 1월 JW중외제약, 동화약품과 신약개발 공동연구 협약을 맺었다. 지난해에도 대웅제약, 에이치엘비생명과학, 분당차병원, 충남대병원 등 다수의 공동연구 협약을 맺는 저력을 보이며 AI 신약개발 분야에서 두각을 나타내고 있다.

온코크로스의 약물 탐색 'RAPTOR AI'는 전사체(Transcriptome)데이터를 AI 기술로 분석해 약물과 질병 사이의 상관관계를 예측하는 플랫폼이다. 이를 통해 약물의 최적 적응증 도출 및 목표 질병에 대한 최적의 약물(조합 등)을 예측할 수 있다.

김이랑 대표는 “먼저 질병의 유무에 따른 유전자 발현 패턴과 약물의 사용 여부에 따른 유전자 발현 패턴을 분석해, 차별발현유전자(DEG)를 선정하고, 이를 RAPTOR AI 플랫폼에 적용해 후보물질을 도출한다”라며 “질병을 기준으로 분석할 경우, 질병에 대해 최적의 효능이 예측되는 후보약물을 탐색할 수 있고, 약물을 기준으로 하면, 최적의 적응증과 병용요법의 시너지 약물을 탐색할 수 있다”고 설명했다.

RAPTOR AI의 분석 과정은 ▲데이터 생성 및 전처리 ▲차별발현유전자 선정 ▲데이터 보관 ▲세포-조직 비교 ▲약물-질병 비교분석 ▲스코어 종합 순으로 진행된다. 특히 온코크로스에서는 모든 종류의 세포에 대한 전사체 분석을 할 수 없으므로, 자체 AI 알고리즘을 통해서 처리하지 않은 세포에서도 전사체 데이터를 분석할 수 있다. 또한 세포와 조직 간 비교 시에도 자체 AI 플랫폼을 사용해, 유사도를 균등하게 평가하고, 세포별 가중치를 설정해 세포와 조직 간 전사체를 분석할 수 있다.

김 대표는 “근감소증 치료제를 개발하기 위해, 정상 근육조직과 근감소증 조직의 비교 코호트의 RNAseq 데이터를 활용해 유전자 발현 패턴을 분석했다. 그 결과, 총 5가지 치료후보약물을 도출했고, 이를 세포실험을 통해 효과를 확인했다. 아울러 장기 투여를 고려해, FDA에 이미 승인된 OC501과 OC504를 최종 후보약물로 선정했다”고 설명했다.

이어 “근모세포(C2C12)에 OC501과 OC504를 투여 시, 농도 비례적으로 근모세포의 증식 유도 및 근모세포의 분화를 촉진하는 것을 확인했다. 이를 통해 두 약물의 병용투여는 근감소증에서 시너지를 나타낼 것으로 예상했다. 실제 단독투여 대비, 병용투여 시 API(Apicidin) 및 5AC(5-azacytidine) 대조군보다 분화 촉진 효능이 더 우수한 것으로 나타났다”고 덧붙였다.

또한 김 대표는 동물실험에서도 유효성을 입증했다며 "대장암 세포주(CT26)를 이식한 마우스에서 체중 변화를 관찰한 결과, 5-FU(항암제) 단독투여군 대비, OC501 고용량군과 OC501+OC504 병용투여군에서 통계학적으로 유의하게 체중 증가가 확인됐다"고 설명했다.

이어 "동일한 모델에서 근육 및 지방 변화를 관찰한 결과에서도 5-FU 단독투여군은 근육량 약 13%, 지방량 약 60% 감소가 나타났으나, OC501 및 OC504 투여군은 전반적으로 근육량과 지방량의 증가가 나타났다. 특히 OC501+OC504 고용량 병용투여군에서는 근육량은 증가한 것으로, 지방은 약 40% 회복한 것이 통계학적으로 유의하게 나타났다"고 강조했다.

현재 온코크로스가 도출한 근감소증 치료제 'OC514(OC501+OC504)'는 한국파마에 기술이전됐으며, 글로벌 임상 1상이 진행되고 있다.

김 대표는 “온코크로스는 국내 AI 기반 신약개발 기업 중 선두로 한국파마에게 국내 판권을 이전 하는 성과를 이뤄냈다. 특히 지난 3월부터는 호주에서 글로벌 임상 1상을 진행 중이다"라며 "임상 1상 완료 후, 미국에서 임상 2a을 위한 Pre-IND 미팅을 계획하고 있다. 또한 ALS, DMD 질병을 타깃으로 FDA ODD(희귀의약품 지정)도 준비 중이다"라고 밝혔다.
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