이화여대, 獨프라운호퍼 IBMT와 신약 후보물질 심장독성 예측 기술 개발한다 … 임상 이전단계서 고속·고정밀 예측 목표

이화여자대학교는 독일의 세계적 응용과학연구소 프라운호퍼 생체공학연구소(IBMT)와 함께 과학기술정보통신부가 주관하는 '2025 한-독 2+2 산·학·연 공동연구사업'에 선정됐다고 30일 밝혔다.

이번 사업은 양국 정부가 공동 지원하는 대규모 국제 연구 프로젝트다. 이화여대 인공지능(AI) 전공 최장환 교수는 독일 프라운호퍼 IBMT 헤이코 짐머만(Heiko Zimmermann) 소장과 함께 총 18억7000만 원의 연구비를 확보하고, 오는 10월부터 2028년 9월까지 3년간 3차원(3D) 심근 오가노이드(심장세포 유사체)와 AI를 결합한 차세대 약제 심장독성 평가 플랫폼을 공동 개발할 계획이다.

이번 프로젝트는 프라운호퍼 IBMT의 비접촉 광학 계측 기술로 iPSC 기반 3D 심근 오가노이드의 수축 동역학을 실시간 추적하고, 이를 이화여대 의료AI & 컴퓨터 비전 랩이 개발하는 비지도학습 기반 AI 모델로 노이즈를 제거·해석해 약물 용량‑반응 곡선을 자동 추정하는 심독성 예측 솔루션을 구현하는 게 목표다. 이를 통해 신약 후보 물질의 심독성 위험을 임상 이전 단계에서 고속·고정밀로 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

양 기관은 지난 4월 8일 업무협약(MOU)을 맺고 서울에 '이화-프라운호퍼 재생의학 AI 허브'를 설립해 공동 연구 거점을 마련하기로 했다.

이향숙 총장은 "세계적 수준의 연구 환경 조성과 경쟁력 제고에 힘쓰고 있다"며 "이번 사업이 연구·개발(R&D) 결과의 실용화와 기초·원천기술의 상용화에 앞장서고, 신약 개발 시장 진입의 토대를 마련하는 중요한 기회가 될 것으로 기대한다"고 말했다.

헤이코 짐머만 소장은 "줄기세포 크라이오뱅킹(Cryobanking)과 스페클 기반 센싱(Speckle-based sensing) 기술이 이화여대의 첨단 AI 역량과 만나면 유럽연합(EU)‑아시아 양대 시장이 필요로 하는 글로벌 표준 플랫폼을 제시할 수 있을 것"이라고 했다.

이번 프로젝트는 이화여대가 AI 알고리즘을 총괄한다. 이밖에 국내 바이오테크 기업 ㈜바이오솔빅스는 3D 오가노이드 제작·표준화, 고려대 의과대학은 조직병리와 임상 자문, Dt&CRO는 전임상 동물 검증, 프라운호퍼 IBMT는 광학 계측·줄기세포 크라이오 플랫폼, Innovitro GmbH는 3D 스페로이드 배양 공정에 참여한다. 특히 줄기세포나 장기 기원 세포를 3차원 배양해 만든 장기 유사체인 오가노이드 제작과 표준화 공정에는 범부처재생의료기술개발사업단 과제를 수행하는 바이오솔빅스가 참여해 실용화에 앞장선다.

사업단은 오는 2026년 국제 워크숍, 2027년 AI–오가노이드 심독성 챌린지를 열어 글로벌 연구자들과 알고리즘 검증을 진행할 계획이다. 이어 2028년까지 전임상 검증을 완료하고 국내·외 제약사와 CRO 기업에 기술을 이전해 국제 신약 개발 시장에 진입한다는 계획이다.

최장환 교수는 "이번 협력은 첨단재생의료와 AI-디지털 헬스케어 융합 분야에서 한국과 독일의 과학기술 파트너십을 공고히 하고, 심독성 평가의 글로벌 혁신을 주도하는 발판이 될 것"이라고 말했다.

한편 이번 이화여대와 프라운호퍼 IBMT 간 협력은 우리나라 첨단재생의료분야 전주기 R&D사업을 지원하는 범부처재생의료기술개발사업단의 연구자 교류와 협력 지원을 통해 성사됐다.