릴리, AI 설계 재조합 효소 개발 전략적 제휴

질병 대응 맞춤형 부위 특이적 재조합 효소 개발‧발매 취지

미국 캘리포니아州의 소도시 에머리빌에 소재한 첨단 인공지능(AI) 기업으로 단백질 설계를 위한 대규모 파운데이션 모델을 개발하는 데 주력해 온 프로플루언트社(Profluent)가 일라이 릴리社와 멀티 프로그램 전략적 연구 제휴에 합의했다고 28일 공표했다.

양사는 크게 충족되지 못한 의료상의 니즈가 존재하는 질병들에 대응하는 맞춤형 부위 특이적(site-specific) 재조합 효소들의 개발‧발매를 진행하기 위해 손을 맞잡은 것이다.

특히 양사의 제휴는 기존의 유전자 편집 시스템으로는 도달할 수 없었던 대규모 정밀 DNA 편집능력을 가능케 하는 데 초점이 맞춰질 예정이다.

프로플루언트 측이 보유한 첨단 인공지능 모델과 일라이 릴리의 유전의학 분야 임상‧개발 역량을 결합시켜 프로그램 가능 유전자 편집 치료제들의 범위‧확장성을 확대하고자 한다는 것이다.

이와 관련, 대다수의 유전성 질환들은 하나의 단일한 변이에 의해 발생하기보다 다양하고 서로 상이한 변이들에 의해 유발되는 것으로 알려져 있다.

그런데 이 같은 이질성은 전체 환자들에게 효과적으로 작용하는 표적치료제들의 개발을 어렵게 하는 요인으로 작용해 왔다는 지적이다.

대규모 DNA 편집은 이 같은 도전과제에 대한 대응을 가능케 할 것으로 보이지만, 유전의학 분야에서 여전히 가장 크게 해결되지 못한 문제점들의 하나로 손꼽히고 있는 형편이다.

전통적인 접근방법들의 경우 자연적으로 생성되어 표적 부위에서 작용할 수 있는 효소들을 찾는 방식에 의존하고 있는 것이 현실이다.

반면 프로플루언트는 인공지능을 이용해 디자이너 재조합 효소들(designer recombinases)을 만들어 내는 상이한 접근방법을 채택하고 있다.

‘디자이너 재조합 효소들’이란 유전체에서 정확한 부위를 표적으로 하도록 프로그램이 가능한 맞춤형 효소들을 지칭하는 개념이다.

양사간 합의에 따라 프로플루언트 측은 자사의 인공지능 모델을 적용해 다양한 유전체 표적들을 겨냥한 부위 특이적 재조합 효소들의 설계 및 최적화를 진행키로 했다.

일라이 리릴 측의 경우 생체 내 연구 단계에서부터 전임상 개발, 임상시험 및 상용화 단계에 이르기까지 선택된 재조합 효소들의 개발‧발매를 진행할 수 있는 독점적 전권을 갖기로 했다.

프로플루언트社의 알리 마다니 대표는 “유전의학에서 킬로베이스(Kilobase) 규모의 DNA 편집이 여전히 성배(聖杯)의 하나로 남아 있다”면서 “우리는 일라이 릴리 측과 제휴를 통해 지금까지 불가능한 것으로 사료되었던 이 같은 치료제들의 가능성을 구현하는 데 목표를 두고자 하는 것”이라고 말했다.

우리는 오로지 인공지능만이 유전체에서 어떤 부위이든 정확한 표적을 겨냥하는 데 필요한 디자이너 재조합 효소들을 만들어 낼 수 있다는 믿음을 갖고 있다고 마다니 대표는 설명했다.

일라이 릴리 측과 제휴관계를 구축한 것은 우리가 보유한 플랫폼이 유전의학의 범위를 확장하는 데 필요한 도구함(toolkit)을 확립할 준비가 되어 있음을 방증하는 것이라고 덧붙이기도 했다.

마다니 대표는 “우리가 제약업계에서 강력한 수요가 존재함을 목격했다”며 “일라이 릴리 측과 구축한 파트너 관계는 지금까지 해결하기 힘든 것으로 치부되었던 문제점들을 해결하는 데 우리의 접근방법이 내포한 가능성을 뒷받침하는 것”이라고 강조했다.

프로플루언트社의 힐러리 이튼 최고 사업책임자는 “표준 유전자 녹아웃(knock-out) 편집방법과 염기 편집방법들로는 해결할 수 없는 질병의 범주가 많은 형편”이라면서 “킬로베이스 규모의 DNA 편집이 우리가 그 같은 문제들을 해결할 수 있는 대안이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

자연적으로 생성된 재조합 효소들에 관한 가장 포괄적인 데이터베이스를 포함한 세계 최대 단백질 데이터세트에서 훈련을 거친 프로플루언트의 생성형 모델들이야말로 정확하게 이 같은 문제점들에 대응하고자 구축된 것이라고 이튼 최고 사업책임자는 설명했다.

그는 뒤이어 “우리의 목표는 희귀질환들과 다빈도 질환들에 똑같이 적용될 수 있는 완전(fully) 프로그램 가능 플랫폼을 구축하는 데 있다”며 “일라이 릴리가 이를 위한 이상적인 파트너라는 게 우리의 믿음”이라고 단언했다.

합의를 도출함에 따라 프로플루언트 측은 계약성사 선불금과 함께 연구‧개발을 진행하는 데 필요한 자금을 수혈받기로 했다.

개발‧발매 관련 성과금으로 최대 22억5,000만 달를 지급받을 수 있는 권한을 부여받은 것.

이와 함께 발매가 이루어졌을 때 매출액 단계별 로열티를 수수키로 했다.

다만 좀 더 상세한 합의내역은 대외비여서 외부에 공개되지 않았다.