디어젠(주), AI 모델 이용해 코로나바이러스 치료제 예측

디어젠(주)가 딥러닝 기술 기반 AI 모델 MT-DTI 이용해 신종 코로나 바이러스 (2019-nCoV) 치료 가능성이 높은 약물을 예측했습니다. 연구 결과는 BioRxiv에 게재 되어 있습니다.

중국 우한에서 발병해 폐렴을 유발하는 신종 코로나 바이러스(2019-nCoV)에 감염된 사람들의 수는 한국, 일본, 동아시아 지역을 중심으로 전 세계적으로 꾸준히 증가하고 있습니다. 20년 2월 6일 기준 신종 코로나 바이러스 감염자 수는 2003 SARS 전염병 감염 환자의 수를 훨씬 넘은 약 28,000건으로 보고되었습니다.

빅파마인 존슨앤존슨 (Johnson&Johnson), GSK를 비롯한 여러 제약사에서 신종 코로나 바이러스에 대한 백신개발에 나서고 있으며, 중국에서도 약물 용도 변경 (Drug Repurposing)을 포함한 다양한 전략이 테스트 되고 있지만 아직까지 코로나바이러스에 대한 백신과 치료제는 없는 상태입니다. 

이와 같은 상황에서 디어젠은 AI 기술을 이용하여 2019-nCoV 환자에게 즉시 적용할 수 있는 효과적인 치료 전략을 수립하기 위한 테스트를 진행했습니다. 

자체 개발 기술인 MT-DTI (Molecule Transformer-Drug Target Interaction)라는 사전 훈련 된 딥러닝 (Deep-Learning) 기반 약물-타겟 상호작용 모델을 사용하여 2019-nCoV의 바이러스 성 단백질에 작용할 수 있는 약물을 식별해 보았습니다. MT-DTI는 약물과 단백질 사이의 친화도 점수를 예측하여 질병 타깃에 대한 약물 후보물질을 도출하는 Self-Attention 메커니즘 기반 AI 기술입니다.

약물 데이터는 단백질 분해 효소 (Proteinase), RNA 의존성 RNA 중합효소 (RNA-dependent RNA polymerase) 및 헬리카제 (Helicase)등의 2019-nCoV의 바이러스 성분을 억제할 가능성이 있는 현재 시판중인 항 바이러스 약물 데이터를 사용하였고, 타겟 데이터는 2019-nCoV의 단백질 정보를 사용하였습니다. 

그 결과 HIV의 예방 및 치료제로 사용하고 있는 항레트로바이러스 치료제 (Antiretroviral medication)인 ataxanavir이 2019-nCoV의 치료제에 대한 가장 높은 가능성을 보여줬고, efavirenz와 retonavir 등이 이를 뒷따랐습니다. 특히, 현재 임상으로 들어가는 칼레트라 (Kaletra)의 주성분인 lopinavir와 ritonavir, 프레즈코빅스 (Prezcobix)의 주성분인 darunavir도 예측리스트에 나타났습니다.

Preprint 발표 후, 지난 2일에 중국 국가약품감독관리국 (NMPA) 산하 약품심사평가센터 (CDE)가 승인한 remdesivir를 추가적으로 예측한 결과 2019-nCoV의 replication complex 중 helicase에 제일 대해 높은 효능이 예측되는 것을 확인 할 수 있었습니다.

디어젠의 본 연구결과가 중국 및 기타 국가에서 2019-nCoV 백신 및 치료제 연구에 있어 도움이 되기를 바라며, 해당 내용과 관련된 디어젠의 논문은 아래 링크를 통해서 더 자세하게 확인할 수 있습니다.