짧아지는 팬데믹 주기…질병청, AI로 감염병 치료제 개발 기간 단축

작년 개발 기간 목표는…100~200일 이내

기간 단축 핵심은…치료제 후보물질 찾기

AI로 후보물질 찾는 시간 줄여 대응 강화

박현영 원장 "인명·재산 피해 최소화할 것"

[세종=뉴스핌] 신도경 기자 = 코로나19 등 신종감염병으로 인한 팬데믹 주기가 짧아지는 가운데 정부는 다음 팬데믹 발생 시 치료제 또는 백신을 이르면 100일 이내 개발할 계획이다.

특히 임상시험 전 단계에서 인공지능(AI)을 활용해 항바이러스제제 후보물질을 빠르게 찾아 감염병 치료제 개발 기간 단축을 가속화할 전망이다.

질병관리청과 국립보건연구원(연구원)은 지난 24일 충북 오송에서 이같은 내용을 담은 '감염병 치료제 개발 아카데미'를 열었다고 26일 밝혔다.

◆ 다음 팬데믹 대비하려면…AI로 항바이러스제제 후보물질 찾기 '빠르게'

정부는 코로나19를 이은 다음 팬데믹을 대비하기 위해 세계보건기구(WHO) 등에서 선정한 8종 감염병을 우선순위로 선정해 백신과 치료제를 개발하고 있다. WHO에서 정한 우선순위 8종 감염병은 메르스, 코로나19, 중증 열성 혈소판감소 증후군(SFTS), 니파, RS바이러스(RSV) , 뎅기, 라싸열, 조류독감이다.

코로나19와 같은 바이러스 치료에 특화된 항바이러스제 개발은 질병이 나타났을 때 시작된다. 그러나 질병이 생긴 후 바로 항바이러스제를 만들긴 어렵다. 특히 리보핵산(RNA) 바이러스에 대항하는 백신과 치료제를 개발할 때 가장 큰 문제는 변이 바이러스가 생기는 것이다. 기존 치료제를 장기간 사용할 경우 효과가 떨어진다.

다음 팬데믹이 발생할 경우 빠르게 대응하려면 항원변이가 발생하더라도 작동하는 항바이러스제제 후보물질을 많이 찾아 구축해야 한다. 그러나 전통적인 실험 방법을 통할 경우 감염병 바이러스에 특화된 후보물질을 발굴하기위한 시간과 비용이 많이 소요됐다.

AI를 활용하면 빠른 속도로 다양한 항바이러스제제 후보물질을 찾을 수 있다. 치료제를 개발하려면 우선 바이러스를 억압하는 약물을 찾아야 한다. 새로운 바이러스는 단백질 구조가 없기 때문에 연구원들은 단백질 구조 정보가 모아져 있는 PDB(단백질 데이터 뱅크)에서 단백질 구조를 확인해야 한다.

이후 항바이러스제제 후보물질과 단백질을 결합할 수 있는 결합(docking) 과정을 설정해야 한다. 또 생체 내에서 항바이러스제제 후보물질이 얼마나 잘 결합할 수 있는지에 대해 평가하고 결합이 잘 된 후보물질은 최종 후보로 선정돼 검증 과정을 거치게 된다.

AI를 이용한 바이러스 치료제 개발 연구를 소개한 김진일 고려대 교수는 "이같은 방식으로 효과 평가하는 작업을 진행한다"며 "단순하게 효과를 확인하는 데 그치지 않고 다른 질병 바이러스에 활용하도록 바꿔가면서 항바이러스를 개발하고 있다"고 설명했다.

◆ 치료제 개발 400일→100일 이내 단축…인명·재산 피해 막아

질병청은 작년 코로나19 당시 약 400일이 걸렸던 치료제와 백신 개발 기간을 100일 또는 200일 안에 개발하겠다고 밝혔다. 팬데믹 발생 시 질병청이 항바이러스제제 후보물질이 있으면 100일 이내 개발할 수 있지만 적합한 후보물질이 없으면 100일 이상이 걸릴 수 있다. AI를 이용해 항바이러스제제 후보물질을 찾는 기간을 줄이면 치료제 전체 개발 시간을 더 빨리 단축할 수 있다.

일본은 AI를 이용해 지난 3일 코로나19 치료제인 '조코바'를 개발했다. 미국이 2021년 승인한 코로나19 치료제 '밤라니비맙'도 대표적인 사례다. 임상시험 진입까지 90일 소요됐다. 한국의 경우 8종 감염병 중 메르스, SFTS에 대한 후보물질 개발 속도가 가장 빠르다.

정부가 치료제와 백신 개발 기간을 단축할 경우 한국은 인명뿐 아니라 재산 피해도 막을 수 있다. 질병청이 밝힌 자료에 따르면 지난달 18일 기준 한국은 코로나19로 3만6000명이 사망했다. 재산피해는 37조로 추정된다.

박현영 연구원 원장은 "국내 치료제 개발은 절대적으로 필요하다"며 "경증 환자가 중증환자로 악화되는 상황을 차단해야 한다"고 강조했다. 이어 박 원장은 "국내 치료제 개발 역량을 강화함으로써 국내 방역 체계를 강화할 수 있다"며 "국민 건강 보호로 이어지는 선순환이 된다"고 설명했다.

sdk1991@newspim.com