KAIST, AI기반 약물 가상스크리닝기술로 항암 치료제 발굴

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = KAIST 생명과학과 김세윤 교수 연구팀이 약물 가상스크리닝 기술을 이용해 신규 항암 치료제 개발에 성공했다.

향후 자가포식 기반 항암치료제와 임상에 적극 활용될 것으로 기대된다.

12일 KAIST에 따르면 ‘엠토르(mTOR)’라고 알려진 신호전달 단백질은 많은 암세포에서 활성이 비정상적으로 높아져 있으며 당뇨, 염증 및 노화와 같은 다양한 질병에서 핵심적인 역할을 한다.

특히 암을 유발하는 다양한 신호전달 경로가 엠토르 단백질을 통해 매개되기 때문에 많은 제약사에서 항암치료제 개발의 목적으로 엠토르 저해제 개발에 많은 투자를 하고 있다.

연구팀은 단백질의 3차원적 구조를 활용해 화합물과 표적단백질 사이의 물리적 상호작용을 모델링하는 유효결합 판별기술에 기반한 약물 재창출 전략으로 엠토르 억제성 항암제 개발 연구를 수행했다.

연구팀은 엠토르 단백질의 활성을 담당하는 효소 활성부위의 3차구조 분석과 인공지능 기반 유효결합 판별기술을 도입해 후보물질 발굴의 정확도와 예측도를 높이는 데 성공했다.

이 기술의 가장 큰 특징은 타깃단백질과 약물 간의 3차구조 정보를 이용해 많은 양의 후보 성분들을 빠르고 정확하게 분석하고 결합 여부를 예측할 수 있는 것이다. 또 대장암 환자로부터 유래한 암 오가노이드에 로미타피드를 처리할 경우 기존의 화학 항암 치료제 대비 우수한 암세포 사멸 능력을 보였다.

나아가 최근 차세대 고형암 치료용 항암전략으로 주목받고 있는 면역관문억제제와 로미티피드를 병행할 경우, 면역관문억제제의 단독 처리 대비 비약적으로 개선된 시너지 항암효과를 나타냄을 동물모델 연구를 통해 검증하는 데 성공했다.

연구팀이 발굴한 로미타피드의 항암 효능 성과는 향후 엠토르 억제 및 자가포식 기반 항암제 개발 및 임상적 활용에 적극 활용될 것으로 기대된다.

이번 연구결과는 국제 학술지인 ‘세포 사멸과 질병’ 온라인판에 최근 게재됐다.

km5030@news1.kr