신테카바이오, 코로나19 치료제 동물임상 효과 확인, 렘데시비르 2배

인공지능(AI) 신약개발기업 신테카바이오(226330)가 코로나19 치료제 개발에 박차를 가하고 있다. 업계에 따르면 신테카바이오는 AI를 활용, 약물재창출을 통해 코로나19 후보물질 2종을 도출했다. 해당 후보물질의 병용요법은 코로나19 치료제로 활용되고 있는 ‘렘데시비르’ 대비 효능이 2배 높았다. 해당 후보물질은 한미사이언스와 협업을 통해 성분을 복합한 흡입형으로 개발될 것으로 보인다.

28일 제약바이오 업계에 따르면 신테카바이오는 AI 기술을 활용해 코로나19 치료제를 개발하고 있다.
AI분석은 지난 3월 단백질 정보 은행(PDB)에 공개된 코로나19 바이러스 유전자 발현과 증식에 핵심 역할을 한다고 알려진 단백질 가수분해 효소 ‘3CL hydrolase(Mpro)’ 구조 데이터에 기반을 뒀다.
신테카바이오는 AI 기반 합성신약 후보물질 발굴 플랫폼 ‘딥매쳐(DeepMatcher)’를 활용했다. 이를 통해 약 2700여개의 미국 식품의약품청(FDA) 승인 약물에서 3CL 프로테아제 억제 화합물을 탐색하고 유효할 것으로 예측되는 후보 약물 30종을 약 2주 만에 도출했다.

AI 신약개발 플랫폼인 딥매쳐는 3D 가상그래픽 시뮬레이션 방법을 활용한다. 이는 단백질-리간드 복합체의 상호작용을 분자의 구조, 상태, 물성의 변화 등에 따라 시뮬레이션 할 수 있는 기술이다. 단백질의 리간드 결합부위에 관한 다양한 화합물의 결합력에 대해 결합하는 약물 분자의 움직이는 스냅 샷 수를 분석하고 측정하여 결합 빈도(HBQ, high binding quality index) 와 결합-구조 유사도(RMSD, Root Mean Square Deviation) 등으로 예측을 진행한다.

신테카바이오는 코로나19 바이러스를 세포에 감염시킨 후 약물의 효능을 확인하는 방식으로 세포 독성평가와 세포병변 억제 효능평가를 진행했다. 평가 결과 30종의 물질들 중 3종에서 렘데시비르와 유사한 수준의 효능 결과를 4주만에 확인했다.
신테카바이오는 또 3개 물질 중 2개 물질을 쥐 등에 병용 투여했다. 시험 결과 2개 후보물질은 폐병변 치유율이 94%를 나타냈다. 렘데시비르가 나타낸 44% 대비 2배 가량 효능이 좋은 것으로 풀이된다.

약물재창출은 기존에 허가된 약물 가운데 다른 질병, 적응증에 효과가 있는 약을 찾는 기술이다. 이미 안정성이 확보된 약물이므로 효능, 부작용, 품질 모두를 평가해야 하는 신약개발보다 빠르고 효율적으로 약을 개발할 수 있다는 장점이 있다.
김태순 신테카바이오 최고경영자(CEO)는 “임상 개발 순항 시 다른 치료제들과 비교해 저렴하게 대량공급을 할 수 있을 것으로 전망된다”면서 “주기적으로 발생할 수 있는 감염병 창궐에 대응해 AI 약물재창출로 빠른 대응을 할 수 있게 될 것”이라고 설명했다.

신테카바이오는 한국생명공학연구원과 한미사이언스 등과 협력하고 있다. 생공연은 전 세계에서 4번째로 영장류 감염 모델을 자체 개발하는 데 성공했다. 세계보건기구(WHO)는 코로나19 치료제 및 백신 개발 시 영장류 실험을 인체 임상 전 필수로 거치도록 하고 있다. 한국에서는 영장류 감염 실험이 가능한 연구시설인 ‘ABSL-3’급 시험실을 생공연만이 보유하고 있다.
김장성 생공연 원장은 이날 이낙연 더불어민주당 대표의 코로나19 치료제 개발 관련 질의에 “(렘데시비르) 대비 2배 이상 효능이 강하다고 한 것은 S사의 AI 후보물질 탐색에서 걸린 물질이다”면서 “전북 본원에서 세포 수준에서 일단 걸러냈고, 검사했을 시(동물실험) 렘데시비르보다 2배 정도 효능이 높은 것으로 나타났다”고 답했다.
김 원장은 또 “(해당 후보물질은) 동물실험에서 효능이 있어서 관련 기업에서 (임상을) 추진할 것”이라고 덧붙였다.

신테카바이오는 해당 후보물질과 관련해 한미약품그룹 지주사인 한미사이언스와 흡입형 코로나19 치료제 개발을 진행 중이다. 신테카바이오가 발굴한 후보물질 2종을 한미약품 흡입제제 시설에서 생산하는 계획이다. 두 기업은 개발을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다. 추가적인 검토에 따라 개발이 이뤄질 수 있을 것으로 보인다.
코로나19 치료제가 흡입형으로 개발될 시 약물이 소화기관을 통해 흡수되지 않을 수 있다. 폐 깊은 곳에서 직접 영향을 미칠 수 있다는 점에서 강력하고 빠른 효과를 기대할 수 있다. 분말형태 제조기술은 큐젠바이오텍, 생산은 한미약품이 맡을 것으로 보인다.
한미약품은 분말 흡입형 천식 치료제 ‘플루테롤’을 자체 개발하고, 흡입기 관련 특허 및 의약품제조및품질관리기준(GMP) 인증 생산시설도 보유하고 있다. 해당 흡입기는 약물 성분이 담긴 분말 캡슐을 흡입장치에 장착한 뒤 작동하면 일정 용량의 약물이 폐로 들어가는 방식이다. 신테카바이오의 후보물질 2종은 오리지널 특허가 만료된 의약품으로 향후 임상 시 2개 성분을 복합해 흡입기에 넣을 것으로 보인다.
해당 후보물질은 이미 기존에 허가를 받았으므로 안전성을 확인하는 임상 1상을 건너 뛰고 효능 및 투약 용량 등을 확인하기 위한 임상 2상을 진행하게 될 전망이다. 동물실험 결과에서 심각한 부작용은 발견되지 않았다. 김태순 CEO는 “흡입형으로 개발할 시 충분한 시장 경쟁력을 갖출 것으로 생각한다”고 말했다.