프로티나, 美 트위스트와 AI 항체신약개발 협력 … 대규모 검증사업 키운다

프로티나가 미국 트위스트 바이오사이언스와 손잡고 인공지능(AI) 항체신약개발의 '실험검증' 단계 공략에 나선다. AI가 수많은 항체 후보물질을 설계하는 데 성공하더라도 실제 물질로 구현하고 성능을 검증하는 과정이 신약개발의 새로운 병목으로 떠오르자 대규모 합성·발현과 실험 데이터를 연결하는 체계를 구축하겠다는 전략이다.

프로티나는 27일 미국 나스닥 상장 바이오기업 트위스트 바이오사이언스와 AI 항체신약개발분야 협력을 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다.

이번 협력의 핵심은 역할 분담이다. 트위스트는 AI가 설계한 단백질·항체 서열을 실제 후보물질로 구현하는 대규모 DNA 합성 및 발현 역량을, 프로티나는 이를 실험으로 검증하고 데이터를 생산하는 역량을 각각 제공한다.

최근 AI 신약개발 모델의 성능이 빠르게 향상되면서 후보물질을 설계하는 속도는 크게 빨라졌다. 반면 수많은 후보를 실제 세포에서 발현하고 결합력과 기능을 확인하는 실험단계는 여전히 많은 시간과 비용이 드는 과정으로 남아 있다.

프로티나는 이 같은 병목을 줄이기 위해 AI가 설계한 후보물질을 대량으로 실험·검증하고, 그 결과를 다시 AI 학습에 활용하는 폐쇄루프형 '랩인더루프(Lab-in-the-loop)' 체계를 구축해 왔다.

회사는 2024년 과학기술정보통신부의 150억원 규모 국책과제와 2025년 보건복지부의 470억원 규모 국책과제를 통해 항체 설계 AI모델과 대규모 실험검증·데이터 생산플랫폼을 고도화했다.

이번 협력을 계기로 데이터 생산능력도 확대한다. 현재 월 4만개 수준인 항원·항체 상호작용 데이터 생산능력을 자동화해 2028년까지 월 100만개로 늘릴 계획이다.

프로티나는 이를 통해 기존 기술이전 중심의 수익구조에 대규모 실험검증 서비스 매출을 추가한다는 구상이다. 자체 및 공동개발 파이프라인의 기술이전 성과가 본격화되기 전에도 외부 AI 신약개발기업의 후보물질을 검증하는 서비스로 매출을 창출할 수 있는 구조를 마련하겠다는 것이다.

양사는 AI가 설계한 항체 후보물질을 실제로 합성하고 발현한 뒤 실험으로 검증하는 전 과정을 연계할 예정이다. 이를 통해 프로티나의 자체 및 공동개발 파이프라인 개발 속도도 높인다는 방침이다.

윤태영 프로티나 대표는 "AI 발전으로 수많은 회사가 후보물질을 빠르게 디자인할 수 있게 되면서 이제는 이를 얼마나 신속하게 실제 물질로 구현하고 대규모로 검증할 수 있는지가 AI 신약개발의 핵심 경쟁력이 되고 있다"고 말했다.

이어 "세계 최고 수준의 DNA 합성 기술력을 보유한 트위스트와 프로티나의 대규모 웨트랩 실험검증역량을 연계한다는 데 의미가 있다"며 "연말까지 구체적인 협업 형태가 도출될 수 있도록 노력하겠다"고 덧붙였다.

이번 협력은 AI 신약개발 경쟁이 알고리즘 성능뿐만 아니라 실제 실험 데이터를 얼마나 빠르게 확보할 수 있느냐로 옮겨가는 가운데 프로티나가 대규모 검증 인프라를 새로운 사업 축으로 키우려는 시도로 해석된다. 향후 구체적인 공동사업 구조와 실제 매출로 이어지는 계약이 도출될지가 이번 MOU의 성과를 가를 전망이다.