SK텔레콤(대표이사 CEO 정재헌)은 SK바이오팜과 협력해 인공지능(AI)을 활용, 난치성 암 표적 치료제 개발에 활용할 수 있는 초기 유효물질을 발굴했다고 15일 밝혔다.
이번 연구에서는 암세포 표면에 나타나는 단백질인 'ROR1'에 결합할 수 있는 바인더 후보를 대량으로 생성하고 선별했다. 이후 실험실 검증을 통해 이 가운데 2종의 바인더가 초기 유효물질로서 가능성을 확인했다.
바인더는 특정 표적, 예를 들어 암세포에 결합하도록 설계된 물질이다. 신규 바인더를 발굴하려면 표적에 결합하는 정도와 물질 구조의 안정성 등 여러 조건을 함께 고려해야 한다.
'ROR1'은 여러 혈액암과 고형암에서 많이 생성되는 종양 관련 세포 표면 단백질로, 일부 암종에서 정상 세포보다 많이 발현돼 항암 표적 치료제 개발 분야에서 주목받고 있다.
연구 과정에서 SK바이오팜은 신약 개발 경험을 바탕으로 신규 바인더 발굴 전략을 수립했다. SK텔레콤은 AI 기술을 활용해 신규 바인더 후보를 대량 생성하고, 'ROR1'과의 결합 가능성을 분석해 실험 검증 대상을 선별했다.
새로운 물질 구조 발굴에서는 학습 가능한 데이터가 부족한 경우가 많아 기존 데이터에만 의존하는 AI 방식에는 한계가 있다. 이를 보완하기 위해 SK텔레콤은 단백질 조각인 프래그먼트를 다양하게 조합하고 표현하는 머신러닝 기법을 적용했다. 또한 강화학습(RL)을 활용해 구조 안정성이 높은 조합에 더 높은 보상을 부여함으로써 최적의 신규 바인더 구조를 탐색하도록 했다.
선별 과정에서는 SK텔레콤의 GPU 자원을 활용해 다수의 신규 바인더 후보를 병렬 처리했다. 이후 AI 모델을 통해 'ROR1'과 각 후보가 어떤 구조로 결합할 수 있을지, 결합 가능성이 높은지 빠르게 예측·분석해 실험실 검증 대상을 효율적으로 좁혔다.
이 과정을 통해 양사는 약 5개월 만에 연구를 완료했다. 이는 기존 SK바이오팜의 신약 개발 초기 연구 기간 1∼2년에 비해 60% 이상 단축된 결과이며, AI가 신약 개발 초기 단계에서 시간과 비용 절감에 기여할 수 있음을 보여준다.
조동연 SK텔레콤 AI Convergence 담당은 이번 성과를 토대로 독자 AI 파운데이션 모델을 활용해 바이오 특화 거대언어모델 개발 등 바이오 AI 분야 전반으로 기술 협력 범위를 검토하고 있다고 밝혔다.
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