AI 설계한 펩타이드로 '약물로 접근 불가' 질병 단백질 타격 가능

인공지능이 기존에 '치료 불가능'으로 여겨졌던 질병 단백질을 타겟으로 하는 새로운 약물 설계에 성공했다. 맥마스터대, 듀크대, 코넬대 공동 연구팀은 Nature Biotechnology에 발표한 연구에서, 단백질의 3차 구조를 알지 못해도 작용할 수 있는 AI 도구 'PepMLM'을 개발했다. 이 도구는 대화형 AI에 쓰이는 언어 모델 기술을 단백질의 아미노산 서열 '언어'에 적용해, 구조가 불안정하거나 알려지지 않은 타겟 단백질에도 작용하는 펩타이드 약물을 설계할 수 있다. 기존 약물 개발은 단백질의 3차 구조를 기반으로 하지만, 암, 신경퇴행성 질환, 바이러스 감염 등에서 중요한 타겟은 대부분 구조가 불안정해 치료가 어려웠다. PepMLM은 이 문제를 해결해, 펩타이드가 암, 헌팅턴병, 생식기 질환, 바이러스 단백질 등에 결합하고 파괴하는 것을 실험에서 입증했다. 특히 맥마스터대의 크리스티나 펑 박사과정 연구원은 헌팅턴병 단백질에 대한 실험을 주도하며, AI로 설계된 펩타이드가 세포 내에서 독성 단백질을 분해할 수 있음을 확인했다. 연구팀은 현재 더 안정적이고 체내 전달이 쉬운 펩타이드를 위한 다음 세대 AI 모델인 PepTune과 MOG-DFM 개발 중이다. 연구 리더인 프라나무 차터지 듀크대 교수는 "단백질 서열 하나로 시작해 실제 약물로 이어지는 프로그래머블 펩타이드 플랫폼을 만들겠다"고 밝혔다. 이는 기존 약물 개발의 한계를 넘어선 획기적인 전환점이다.