“KAIST·충남대, 신약 저해 분석 새기준”…실험 한 번으로 효율성 획득→시장 혁신 전망

신약 개발 과정의 피로감, 그리고 저해상수 예측의 불확실성 속에서도, 한국과학기술원(KAIST)과 충남대학교의 공동 연구진이 빚어낸 혁신은 2024년 바이오 의약학계에 새 물결을 예고한다. 막대한 실험 반복과 자원 소모를 줄이면서도 약물 저해 효과 분석의 정확도를 획기적으로 높이는 ‘50-BOA’ 분석 알고리즘은, 전통 실험 설계를 근본적으로 재해석하며 시장의 지형 자체를 변화시킬 단초로 주목되고 있다.

기존 신약 개발에서는 수많은 농도 조건에서 약물의 효소 저해 효과를 추정하고자 반복 실험이 요구돼왔다. 저해상수 추정이 갖는 임상·시장적 중요성에도 불구하고, 데이터 간 해석 편차와 추정값 불일치가 만성적인 한계로 지적돼 왔다. 연구진은 수학적 모델링과 오차 지형 분석을 바탕으로, 다중 농도 반복이 아닌 ‘단일 농도의 정밀 추정’이라는 과감한 패러다임 전환을 시도했다. 2024년 6월 5일 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 등재된 연구에서 드러난 바에 따르면, 50-BOA 알고리즘은 기존 데이터 대비 75%의 실험량 절감으로도 저해상수 추정 정확도를 유지하거나 오히려 강화하는 것으로 검증됐다.

특히, 50-BOA는 오차와 추정의 왜곡을 일으키는 불필요한 데이터 사용을 원천적으로 차단한다. 이를 통해 신약 실험의 경제성과 예측력을 동시에 제고하며, 복잡한 신약 상호작용을 둘러싼 개발 현장의 신뢰도를 끌어올린다. 충남대 김상겸 교수는 “수십 년간 표준으로 인식돼온 실험 설계를 근본적으로 뒤흔드는 발견”으로 평가했고, KAIST 김재경 교수는 “수학적 사고가 생명과학 연구의 효율성·재현성 모두를 실질적으로 제고할 수 있음을 증명했다”고 밝혔다. 전문가들은 해당 혁신이 산업계의 실험 프로토콜 표준을 재정립할 뿐 아니라, 미래 AI-기반 신약개발과 정밀의학 연구에도 확산될 것으로 내다보고 있다.