인공지능(AI)를 통한 신약개발이 전 세계적인 성장동력으로 떠오르고 있는 가운데, 카이팜社(대표이사 김완규)가‘KMAP EXpress 플랫폼’을 기반으로 국내외 제약사와 협업을 강화하고 있다.

카이팜은 2018년 현 대표인 김완규 교수가 창업한 빅데이터 및 AI기반 신약개발 벤처기업으로, 독자적인 빅데이터 마이닝 및 약물 가상탐색 기술, 약물-전사체 빅데이터 자체 생산․보유 및 분석기술을 통해 차세대 신약개발 연구에 기여하고 있다. 카이팜은 현재 후보물질의 가상탐색과 대규모 오믹스 데이터 생산을 통한 신약개발 알고리즘 솔루션을 제공한다.

AI기반 신약개발 알고리즘 약물 가상탐색 기술은 화합물․타깃 단백질의 구조 기반이 아닌 백만 건이 넘는 약물 스크리닝 데이터 (생물검정(bioassay)이라고도 한다) 분석을 통해 특정 타깃에 활성을 나타낼 수 있는 화합물을 효율적으로 탐색할 수 있다. 즉 카이팜은 통상적으로 수십만 개의 화합물을 실험했던 것을 20~100개미만의 화합물 정도만 실험해 다양한 골격 구조를 가지는 활성 화합물을 탐색하는 방식으로 진행하고 있다.

김완규 대표는 “현재까지 중소벤처기업부 팁스(TIPS) 과제 선정 및 시리즈 A투자를 통해 누적 70억원의 누적자금을 확보했다”면서 “약물의 작용 기전 및 작용점 규명, 신약 재창출 및 독성․활성 예측 등 신약개발에 폭넓게 활용할 예정”이라고 말했다.

카이팜의 전사체 기반 신약발굴 서비스‘KMAP’은 차세대 시퀀싱(NGS) 기반 분석 기법을 사용해 더욱 많은 유전자에 대한 질 높은 정보를 제공할 수 있다. 카이팜은 대규모 약물 유도 전사체(KMAP 데이터)와 후보물질 예측 및 기존 약물의 새로운 적응증을 제안할 수 있는 자체 알고리즘을 확보하고 있다. 즉 전사체 기반 신약 발굴 서비스인 KMAP Express는 신약 후보 물질을 세포에 처리해서 샘플 준비부터 전사체 데이터 생산, 자체 알고리즘 기반 분석까지 통합한 서비스로, 약물 기전해석, 신약재창출, 새로운 적응증 발굴 등에 활용하고 있다. 특히 KMAP Express는 현재 상용화된 서비스로는 유일하다.

김 대표는 “우리 경쟁력은 승인된 약물의 데이터베이스를 보유하고 있다는 점이다. 더불어 가상 탐색, 약물 후보물질 기전 해석 등 여러 유도체를 만들면서 선도물질을 거쳐 임상후보물질 개발하고, 오믹스 분석을 통해 환자의 subtype 규명, 바이오 마커 발굴 등이 가능해 중장기적인 파트너십이 가능하다”고 설명했다.

환자의 맞춤형 약을 개발한다고 하면, 같은 폐암도 다양한 서브타입 별로 적합한 약을 처방해야 치료 확률이 높아지는데, 그 지표의 툴이 오믹스 분석이다. 즉 질환의 기전을 분석하고, 처방하는 약물의 효과를 높이기 위해서는 오믹스 분석이 필요하다는 것이다.
KMAP Express 플랫폼은 공식 런칭한지 오래되지 않았는데도 본격 활용 단계에 진입했다. 현재 키프론 바이오, 한양대학교 병원과 협력해서 NASH(비알콜성 지방간염) 치료제 개발, 이화여자대학교 생명과학과 및 약학과 교수님과 골관절염, 약물 내성 등을 타깃으로 한 프로젝트를 진행하고 있다.

한편, 카이팜은 KMAP EXpress 를 통해 기업과의 협력의 기반을 다짐으로써 자사의 플랫폼의 유용성을 검증하면서 본격적인 신약 공동개발 기회를 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또 지속적으로 신약개발 프로젝트를 확대하면서 향후에는 임상시험용신약(IND) 및 임상에 진입하는 가시적인 성과를 축적해갈 계획이다.

김완규 대표는 “KMAP Express 플랫폼을 기초로 국내외 제약사와 협력관계를 키워나간다면 관련 플랫폼의 유용성을 검증할 수 있을 것”이라며“이를 통해 약물 전사체 분석을 기반으로 하는 신약개발 프로세스를 구축할 것”이라고 전했다.