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생성 항체 설계: AI가 DNA를 만났을 때

Generative AI는 맞춤형 항체 설계를 가능하게 하여 맞춤형 의료 혁신과 더 빠른 약물 개발을 약속합니다.

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퀀텀런 예측
2023 년 9 월 7 일

인사이트 요약

생성적 인공 지능(AI)을 사용하여 기존 항체를 능가하는 새로운 항체를 생성하는 항체 설계는 치료용 항체 개발을 가속화하고 비용을 줄일 수 있습니다. 이 돌파구는 개인 맞춤형 치료를 가능하게 하고 잠재적으로 의료 결과를 향상시키는 동시에 질병 부담 감소를 통해 경제적 생산성을 높일 수 있습니다. 그러나 이러한 발전에는 실직, 데이터 프라이버시 문제, 개인화된 치료에 대한 접근에 대한 윤리적 논쟁 등 관련 문제가 있습니다.

생성 항체 디자인 컨텍스트

항체는 유해 물질에 결합하여 제거하는 면역 체계에 의해 생성된 보호 단백질입니다. 항체는 감소된 면역원성 반응 및 표적 항원에 대한 향상된 특이성을 포함하는 고유한 특성으로 인해 치료 응용 분야에서 자주 사용됩니다. 항체 약물 개발의 초기 단계에는 주요 분자의 식별이 포함됩니다.

이 분자는 일반적으로 시간이 많이 소요될 수 있는 특정 표적 항원에 대한 다양한 항체 변이체의 광범위한 라이브러리를 스크리닝하여 발견됩니다. 분자의 후속 개발도 긴 과정입니다. 따라서 항체 의약품 개발을 위해서는 보다 빠른 방법을 고안하는 것이 중요합니다.

뉴욕과 워싱턴에 본사를 둔 회사인 Absci Corp는 2023년에 생성 AI 모델을 사용하여 기존 치료용 항체보다 특정 수용체인 HER2에 더 밀접하게 결합하는 새로운 항체를 설계함으로써 돌파구를 마련했습니다. 흥미롭게도 이 프로젝트는 기존의 모든 항체 데이터를 제거하여 AI가 알려진 효과적인 항체를 단순히 복제하는 것을 방지하는 것으로 시작되었습니다.

Absci의 AI 시스템이 설계한 항체는 대응물이 알려지지 않은 독특하고 새로움을 강조했습니다. AI가 설계한 이 항체는 '자연성'에서도 높은 점수를 받아 개발 용이성과 강력한 면역 반응을 유도할 수 있는 잠재력을 시사했다. 우리 몸이 만든 것보다 더 잘 기능하는 항체를 설계하기 위해 AI를 선구적으로 사용하면 치료용 항체 개발의 시간과 비용을 크게 줄일 수 있습니다.

파괴적 영향

생성 항체 설계는 의학의 미래, 특히 맞춤형 치료에 상당한 가능성을 가지고 있습니다. 개인마다 면역 반응이 크게 다를 수 있기 때문에 이 기술을 통해 개인의 특정 면역 특성에 맞는 맞춤형 치료법을 만드는 것이 가능합니다. 예를 들어 연구자들은 환자의 고유한 암세포에 결합하는 특정 항체를 설계하여 고도로 개별화된 치료 계획을 제공할 수 있습니다.

전통적인 약물 개발은 실패율이 높고 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸리는 프로세스입니다. Generative AI는 잠재적인 항체 후보를 빠르게 식별하고 비용을 크게 절감하며 잠재적으로 성공률을 높여 프로세스를 가속화할 수 있습니다. 또한 AI가 설계한 항체는 표적 병원체가 발생하는 모든 저항에 대응하여 더 빠르게 수정되고 적응될 수 있습니다. 이러한 민첩성은 COVID-19 대유행 동안 목격된 것처럼 빠르게 진화하는 질병에 필수적입니다.

정부의 경우 항체 설계에 생성 AI를 수용하면 공중 보건에 영향을 미칠 수 있습니다. 건강 위기에 대한 대응을 신속하게 할 수 있을 뿐만 아니라 의료 접근성을 높일 수도 있습니다. 전통적으로 많은 신약은 높은 개발 비용과 제약 회사가 투자를 회수해야 하기 때문에 엄청나게 비쌉니다. 그러나 AI가 이러한 비용을 줄이고 약물 개발 일정을 가속화할 수 있다면 절약된 비용을 환자에게 전달하여 새로운 치료법을 더 저렴하게 만들 수 있습니다. 또한 새로운 건강 위협에 신속하게 대응하면 사회적 영향을 크게 줄여 국가 안보를 강화할 수 있습니다.