스탠다임, 이스라엘 프로타이와 ‘선택적 분자접착제’ 공동개발

[이데일리 나은경 기자] 인공지능(AI) 신약개발 기업 스탠다임이 이스라엘 바이오벤처 프로타이(Protai)와 선택적 분자접착제 분해제(MGD) 발굴을 위한 공동 연구개발에 나선다.

스탠다임은 프로타이와 한-이스라엘 산업연구개발재단(KORIL-RDF)의 지원을 받아 향후 2년간 선택적 분자접착제 발굴을 위한 통합 플랫폼을 공동 개발한다고 16일 밝혔다.



이번 연구는 프로타이의 구조 단백체학 기술과 스탠다임의 생성형 AI 기반 저분자 설계 기술을 결합해 표적단백질분해(TPD) 치료제 개발의 주요 과제인 선택성을 높이는 것이 목표다.

분자접착제 분해제는 저분자 화합물이 표적 단백질과 E3 유비퀴틴 연결효소 등 서로 결합하지 않거나 약하게 결합하는 단백질 사이의 상호작용을 유도해 표적 단백질을 분해시키는 방식이다. 기존 저분자 억제제로 직접 공략하기 어려운 단백질까지 치료 표적으로 삼을 가능성이 있어 차세대 표적단백질분해 기술로 연구되고 있다.

다만 약물이 원하는 표적 단백질은 분해하면서 구조적으로 유사한 다른 단백질에 미치는 영향은 최소화하도록 설계하는 ‘선택성’ 확보가 개발 과제 중 하나다. 양사는 기존에 우연한 발견에 의존하는 부분이 컸던 분자접착제 발굴을 구조 정보를 활용한 설계 방식으로 전환하는 것을 목표로 한다.

프로타이는 2021년 에란 세거와 키릴 페브즈너가 공동 설립한 이스라엘 AI 신약개발 바이오벤처다. 단백질의 구조와 상호작용을 분석하는 구조 단백체학과 AI를 결합한 신약개발 플랫폼 ‘AIMS’를 보유하고 있다. 암과 면역·염증질환을 중심으로 자체 신약 파이프라인도 개발하고 있다.

이번 공동연구에서 프로타이는 실험 기반 구조 데이터와 AI 구조 예측을 결합해 분자접착제가 표적 단백질과 다른 단백질 사이에 형성하는 삼원 복합체(ternary complex)의 구조와 상호작용을 분석한다.

스탠다임은 자체 생성형 AI 저분자 신약 설계 플랫폼 ‘스텔라’(STELLA)를 분자접착제 연구에 특화한 ‘스텔라-MGD’(STELLA-MGD)로 확장한다. Protai가 확보한 삼원 복합체의 구조 정보를 토대로 원하는 표적에 대한 선택성을 높일 수 있는 분자접착제 후보물질을 설계하고 최적화할 계획이다.

양사는 이를 토대로 설계(Design)·합성(Make)·시험(Test)·분석(Analyze)을 반복하는 연구개발 체계를 구축한다. AI가 설계한 후보물질을 실제 실험으로 검증하고, 여기서 확보한 구조와 활성 데이터를 다시 후보물질 설계에 반영하는 방식이다.

프로타이는 최근 표적단백질분해 분야로 연구 범위를 확대하고 있다. 자체 AIMS 플랫폼을 활용해 유도근접(induced proximity) 치료제와 단백질분해 표적 키메라(PROTAC), 분자접착제 등의 설계를 연구하고 있다. 자체 파이프라인으로는 고형암을 대상으로 하는 KAT6A 분해제 PRT-001 등을 개발하고 있다.

이번 공동연구는 한국 산업통상자원부와 이스라엘 혁신청이 지원하는 한-이스라엘 산업연구개발재단을 통해 진행된다. 재단은 양국 기업이 공동으로 수행하는 산업 연구개발 프로젝트를 지원하고 있다.

송상옥 스탠다임 대표는 “분자접착제는 기존 약물로 접근하기 어려웠던 표적까지 공략할 잠재력이 있지만 원하는 단백질만 선택적으로 분해하도록 만드는 과정은 아직 상당 부분 우연에 의존하고 있다”며 “프로타이의 구조 단백체학과 스탠다임의 생성형 AI 기술을 결합해 선택성을 발견하는 것이 아니라 설계할 수 있는 영역으로 전환하고자 한다”고 말했다.

에란 세거 프로타이 대표는 “분자접착제가 만드는 단백질 간 상호작용을 규명하고 모델링하는 프로타이의 기술과 최적화된 저분자를 설계하는 스탠다임의 생성형 AI 기술을 결합하는 협력”이라며 “선택적 분자접착제 분해제를 보다 체계적으로 발굴할 수 있도록 연구를 진행하겠다”고 말했다.