“오가노이드·AI 신약개발 본격화”…그래디언트·동아ST, 혁신 협업 체계 구축

오가노이드(장기 유사체)와 인공지능(AI) 기반 유전체 데이터 분석이 신약 개발 패러다임을 바꾸고 있다. 그래디언트바이오컨버전스와 동아에스티는 항암·뇌질환 신약 후보물질의 전임상 단계에서 환자 유래 오가노이드와 AI 분석을 연계하는 공동 연구 협약을 체결했다. 업계는 환자 맞춤형 데이터에 기반한 이번 협력이 신약 승인 경쟁의 분수령이 될 것으로 내다보고 있다.

그래디언트바이오컨버전스는 자사 플랫폼인 환자 유래 오가노이드(PDO) 약 1000종과 차세대염기서열분석(NGS) 기반 유전체 데이터를 활용한다. 동아에스티는 항암 및 뇌질환 파이프라인의 후보물질을 이 오가노이드 시스템에서 평가받는다. 기존 동물실험보다 실제 환자 환경에 가까운 3차원 세포 배양체에서 약물 반응성과 기전을 검증, 후보물질의 임상 성공률을 높인다는 전략이다. 특히 AI 분석과 PDO 기반 빅데이터를 접목해 신규 타깃 발굴, 기전 규명도 동반 진행할 예정이다.

오가노이드 기술은 환자 세포로 만든 미니 장기를 실험 모델로 써, 사람 간 유전적 다양성과 병리 차이를 반영한다는 점이 특징이다. AI 기반 분석을 통해서는 어떤 환자 집단에서 치료제 효과가 높은지도 예측할 수 있다. “AI 판독 결과 특정 변이를 가진 집단에서 약물 반응이 현저히 높은 것으로 나타났다”와 같은 데이터 확보가 가능하다.

동아에스티는 기존 화합물 기반 신약 개발에서 벗어나, 빅데이터·AI·환자 기반 플랫폼을 결합함으로써 임상 설계와 후보물질 선별의 효율성을 크게 높이고자 한다. 미국, 유럽 등 글로벌 시장에서도 오가노이드를 활용한 신약 개발이나 AI 기반 임상 전략 수립이 가속화되는 중이다. 영국 웰컴사, 미국 제네텍, 일본 타케다 등도 유사한 오가노이드 플랫폼 적용을 늘리고 있다.

식품의약품안전처 등은 오가노이드 기반 평가 데이터를 공식적으로 규제 심사에 반영하는 가이드라인 마련에 속도를 내고 있다. 다만 데이터 품질과 표준화, AI 알고리즘의 투명성 등은 여전히 상용화의 벽으로 남아 있다.

그래디언트바이오컨버전스와 동아에스티 양측은 “올해 내로 후보물질의 효과 예측 데이터 산출과 임상 설계 지원에 실질적인 성과를 낼 것”으로 전망했다. 산업계는 이번 신약 개발 협력 체계가 실제 시장에 정착할 수 있을지 주목하고 있다.