DeepMind 스핀오프 Isomorphic Labs, AlphaFold 설계 신약 임상 진입 예고… 'IsoDDE' AlphaFold 3 정확도 2배 이상·일라이 릴리·노바티스 파트너십

구글 딥마인드(Google DeepMind)의 AlphaFold가 단백질 이해에 혁명을 일으킨 가운데, 이 기술이 안전하고 유효한 신약을 설계할 수 있는지가 검증대에 오른다. 영국에 본사를 둔 딥마인드의 바이오테크 스핀오프 Isomorphic Labs는 노벨상을 받은 자사 AI 기술로 설계한 신약의 임상시험을 곧 시작할 예정이다.

Isomorphic Labs 사장 맥스 자더버그(Max Jaderberg)는 4월 16일 런던에서 열린 WIRED Health 행사에서 "임상에 진입할 준비를 하고 있다"며 "임상시험에 들어가 이들 분자의 효능을 확인하기 시작하는 매우 흥분되는 순간이 될 것"이라고 말했다. 자더버그는 구체적 일정은 공개하지 않았다.

이번 임상 개시 시점은 회사가 당초 계획했던 일정보다 늦어진 것이다. 작년 CEO 데미스 하사비스(Demis Hassabis)는 2025년 말까지 AI 설계 신약을 임상시험에 진입시키겠다고 밝힌 바 있다.

Isomorphic Labs는 2021년 알파벳(Alphabet) 산하 AI 연구 자회사 구글 딥마인드의 스핀오프로 설립됐다. 회사는 단백질 구조를 예측하는 AI 플랫폼 AlphaFold를 신약 발굴에 활용한다. 단백질은 20종의 아미노산으로 구성되며, 긴 아미노산 사슬이 접혀 형성되는 3차원 구조가 단백질 기능을 결정한다. 1970년대부터 단백질 구조 예측 시도가 이어졌지만, 단백질 사슬이 취할 수 있는 형태의 수가 천문학적이라 어려운 작업이었다.

전환점은 2020년이었다. 딥마인드의 하사비스와 존 점퍼(John Jumper)가 딥러닝 기반 AlphaFold 2의 결과를 발표했고, 1년 뒤 회사는 누구나 사용할 수 있는 오픈소스 버전을 공개했다. 이어 2024년 딥마인드와 Isomorphic Labs가 함께 공개한 AlphaFold 3는 단백질을 단독으로 모델링하는 단계를 넘어 DNA·RNA 같은 주요 분자, 그리고 이들과 단백질의 상호작용까지 예측한다.

하사비스는 당시 WIRED와의 인터뷰에서 "이것이 바로 신약 발굴에 필요한 것이다. 작은 분자가 약과 어떻게, 얼마나 강하게 결합하는지, 또 다른 무엇과 결합할 수 있는지를 봐야 한다"고 말했다. AlphaFold 플랫폼은 연구자들에게 알려진 약 2억 개 단백질의 구조를 사실상 모두 예측했고, 190개국 200만 명 이상이 사용했다. 2024년 하사비스와 점퍼는 노벨 화학상을 수상했으며, 노벨위원회는 AlphaFold가 항생제 내성에 대한 이해와 플라스틱을 분해할 수 있는 효소의 이미지화 등 다양한 과학 응용을 가능하게 했다고 평가했다.

올해 초 Isomorphic Labs는 자체 신약 설계 엔진 'IsoDDE'를 공개했다. 회사는 기술 논문을 통해 IsoDDE가 AlphaFold 3 대비 정확도를 두 배 이상 높였다고 밝혔다.

Isomorphic Labs는 또 일라이 릴리(Eli Lilly), 노바티스(Novartis)와 AI 신약 발굴 파트너십을 체결했고, 자체적으로는 종양학과 면역학 분야에서 "광범위하고 흥미로운 신약 파이프라인"을 진행 중이라고 자더버그는 말했다.

자더버그는 WIRED Health 청중에게 "우리가 설계하는 분자가 흥미로운 점은, 이 분자들이 어떻게 작동하는지에 대한 이해가 훨씬 풍부해졌기 때문에 매우 강한 효력을 갖도록 설계했다는 것"이라며 "훨씬 낮은 용량으로 복용해도 부작용과 표적 외 영향이 더 적다"고 강조했다.

작년 Isomorphic Labs는 최고 의료 책임자(CMO)를 선임하고 6억 달러 규모의 첫 펀딩 라운드를 마감하며 임상시험 준비에 들어갔다. 회사는 임상 개발팀을 구축 중이며, 회사의 미션은 "모든 질병을 해결하는 것"이다. 자더버그는 "터무니없이 들리는 미션이지만 우리는 진심으로 가능하다고 믿는다"고 덧붙였다.