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제약·의료기기·화장품

AI와 컴퓨터 기술을 활용한 유사천연물 개발: 신약개발의 성공률 높이는 새로운 방법

등록일 2025-07-23

AI와 컴퓨터 기술을 활용한 유사천연물 개발: 신약개발의 성공률 높이는 새로운 방법

  • 독일 및 영국 연구자들은 기존 천연물의 한계를 극복하기 위해 유사천연물 (Pseudonatural Products, PNPs)sup class="footnote">*이라는 새로운 신약개발 전략을 제안함
  • *천연물을 컴퓨터로 분해하여 얻은 조각들을 자연에는 없는 새로운 방식으로 조립한 인공 화합물로, 천연물의 장점은 유지하면서 구조적 다양성을 크게 늘린 신약개발 기법
  • 이 방법은 약 22만 6천개의 천연물 데이터를 컴퓨터로 분석하여 75만개 이상의 천연물을 만들고, 이를 약물개발에 적합한 16만개를 선정 후 레고 블록처럼 새롭게 조합하는 방식으로 진행됨
  • 기존 천연물 기반 신약개발은 자연에서 찾은 물질을 그대로 사용하거나 약간 변형하는 수준이었지만, 유사천연물은 천연물의 핵심 부분들을 자유롭게 재조합하여 새로운 구조를 만들 수 있다는 점에서 혁신적임
  • 실제 개발 성공사례로는 △암세포의 당분 흡수를 차단하는 인도모르판류(Indomorphans) 화합물 △전사 조절 단백질을 선택적으로 조절하는 타프브로민(Tafbromin) △면역억제 단백질을 분해시키는 아이데그 (iDegs)△세포 내 콜레스테롤 운반을 조절하는 오토그라민(Autogramins) 등이 있음
  • 또한, 현재 사용되는 생물활성 화합물 데이터베이스(ChEMBL)를 분석한 결과, 전체 230만개 화합물 중 32%가 이미 유사천연물 구조를 가지고 있는 것으로 나타남
  • 신약개발 과정에서도 초기 후보물질이 최종 의약품으로 발전하는 과정에서 천연물 구조 요소가 점진적으로 추가되는 경향이 관찰되었으며, 이는 천연물 구조가 약물효과와 안전성 향상에 실질적으로 기여함을 의미함

[ACS Publications, 2025.07.01.; Research Gate, 2025.07.04.]