맞춤형 항암제 예측모델로 수많은 환자들의 희망될 새로운 플랫폼으로 우뚝설 것
맞춤형 항암제 예측모델로 수많은 환자들의 희망될 새로운 플랫폼으로 우뚝설 것
  • 박금현 기자
  • 승인 2022.02.14 13:38
  • 댓글 0
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㈜임프리메드코리아 연구소장 나운 박사

㈜임프리메드코리아는 인공지능을 활용한 최적의 맞춤형 항암 치료제 예측 서비스를 제공한다. 이들이 선보인 반려견 항암제 예측 정확도는 80%에 달하며, 개발 중인 사람 암 환자에 대한 항암제 예후예측 초기 모델의 정확도는 75%를 기록했다. 특히 재발 반려견 환자에 대한 효과가 입증되며 기대와 관심을 한 몸에 받고 있다. 질병의 치료 효과를 높이고 인류의 수명 연장이라는 원대한 꿈을 실현할 플랫폼을 선보이는 ㈜임프리메드코리아를 찾아 이야기를 들어보았다.

㈜임프리메드코리아 연구소장 나운 박사 / 사진 박성래 기자
㈜임프리메드코리아 연구소장 나운 박사 / 사진 박성래 기자

 

인공지능 활용한 환자 개인 맞춤형 최적의 항암제 조합 예측 서비스 제시
㈜임프리메드코리아는 암 환자의 치료를 돕기 위한 정밀의료기술 연구·개발을 목표로 2018년 설립된 미국 바이오테크 스타트업인 임프리메드(ImpriMed, Inc.)의 관계사다. 암 치료에 가장 효과적인 최적의 항암제 조합을 예측하는 것이 이들의 핵심 기술이다. 자체 개발한 환자 생검 세포 이용 약제별 감수성 분석 결과와 환자의 임상데이터, 유전자 데이터를 포함한 개인별 의료 빅데이터를 머신러닝 기반으로 분석하여 개인별 치료제 효능 및 예후예측 모델을 개발하는 데서 나아가 상업화하는 것을 목표로 한다. 나운 박사는 정밀의료 분석 서비스를 위해 특정 분석 결과에 의존하는 데서 벗어나 세포, 유전체, 환자 정보 등 다차원 데이터를 수집하여 반복 학습을 통해 최적의 치료 효능 예측에 필요한 최적의 데이터를 찾고 있다고 설명했다. 이를 위해 인공지능 기반 예측모델을 적용하며 차별화를 꾀했다. 
2017년 실리콘밸리에서 출발한 임프리메드는 ‘사람을 살리고 싶다’라는 비전에 뜻을 모은 청년 화학공학자들이 설립한 기업이다. 스탠퍼드대학 생명공학박사인 임성원 대표가 미국 본사를 이끌고 있으며, 창립멤버이자 이사직을 맡고 있는 구자민 스탠퍼드대학 화학공학박사가 임프리메드코리아의 수장으로 있다. 임프리메드코리아의 연구소장으로 있는 나 박사는 박사후 연구원으로 갔던 스탠퍼드 대학에서의 인연으로 지난해 7월 이곳에 합류했다. 현재 시판되고 있는 항암제를 보다 효과적으로 활용할 수 있는 방법을 모색한 끝에 암 환자가 겪는 여러 증상에 꼭 맞는 약을 처방해 치료 효과를 높이는 서비스를 고안했다. 이른바 ‘맞춤형 항암제 서비스’ 시대를 연 것이다. 창업 후 3년 간 기술 개발에 매진한 이들은 지난해 1년간 상용화된 서비스가 시장에서 실제로 통한다는 것을 확인했다. 올해부터는 향후 6년간 2년 단위로 세운 Growth Phase I, II, III 계획을 새로운 파이프라인과 팀 확장, 매출 신장에 집중한다는 계획이다. 

"스탠퍼드에서 공부하던 당시 언젠가 함께할 기회가 생기면 같이 일해보자는 말을 주고받곤 했습니다. 이후 저는 삼성바이오에피스에 입사해 바이오의약품 개발과정에 참여해왔죠. 그러다 2020년 말 임프리메드코리아에서 함께 일하자는 제안을 받았습니다. 서로의 연구주제에 대한 공감대가 있었기에 결정이 더 편했던 것 같아요. 임프리메드의 기술력이나 방향성에 확신을 갖고 합류했습니다."

나 박사는 다차원의 복잡한 생명 현상을 이해하고 예측하는데 분명한 한계를 갖고 있던 전통적인 연구 방법론에 대해 고민하던 중 임프리메드의 기술이 그간 해결하지 못했던 부분에 해법을 제시할 수 있다는 점에서 큰 매력을 느꼈다고 말했다. 의료/제약 관련 다양한 분야에 적용할 수 있는 확장성이 큰 플랫폼 기술이라는 점 또한 긍정적으로 다가왔다. 그는 임프리메드의 기술들은 향후 암 환자의 개인 맞춤형 치료제 예측을 넘어 신약개발과정에서도 폭넓게 쓰일 가능성이 크다고 전망했다.

 

반려견에서 사람으로의 확장성 확인한 2021년, 향후 연구개발에 속도 낼 것
임프리메드는 사업 초기 사람의 항암치료를 지원하는 분석 서비스로 방향을 잡았으나 스타트업으로서 인공지능 모델 개발을 위한 충분한 숫자의 환자 임상 샘플 확보에 어려움이 따랐다. 또한 치료 예측 모델을 위한 데이터 확보에도 수개월에서 수년의 시간이 필요했기에 짧은 기간에 기술 실증을 완료하기 위한 방법을 찾아야 했다. 이때 찾은 대안이 바로 사람과 유사한 유전자를 지닌, 암의 종류와 치료제가 비슷한 반려견에 대한 맞춤형 항암치료 효과 예측 기술 개발이라는 카드였다. 반려견 치료에 대한 보호자들의 인식 변화와 반려견의 생애주기가 사람의 1/7이라는 점 또한 새로운 기회였다. 나운 박사는 반려견 대상 항암치료효과 예측모델로 기술목표를 변경한 후 현지의 반응은 놀라울 정도로 달라졌다고 말했다. 시장성을 확인한 투자자들의 호응은 물론 수의사들의 적극적 참여가 이어진 결과 미국 임프리메드는 이에 관한 상업 서비스 론칭에 성공했다. 특히 치료가 어려운 재발 반려견 환자에 대한 효과가 입증되며 임프리메드의 기술에 대한 신뢰성과 관심도가 연일 커지고 있다.
2020년 임프리메드코리아는 국내에서 홍익대학교, 강릉아산병원과 공동으로 서울산업진흥원 연구과제를 수주해 현재 2차연도 연구를 진행하는 과정에서 해당 기술이 사람에게도 적용될 수 있음을 확인했다. 나운 박사는 서울산업진흥원 과제 수행을 위해 강릉아산병원의 배려로 병원 내에 연구소를 개설해 4개월간 샘플 전처리 방법 확립을 위한 초기 연구를 성공적으로 마치고, 작년 11월 서울사무소와 강릉연구소로 분할되어있던 사업장을 하나로 통합했다고 설명했다. 사업개발과 연구개발이 한 곳에서 이루어질 수 있는 기반이 마련된 만큼 향후 연구개발에 박차를 가할 예정이다.
“그간의 공동 연구를 통해 의료 현장에서 의료진들이 느끼는 고민을 생생하게 전달받았습니다. 기술 개발 목표 설정 과정에서부터 현장의 미충족 수요를 반영할 수 있는 관계가 구축되었죠. 지금도 임상 전문의 선생님들의 의견을 지속적으로 들으며 모델 개발 목표에 반영하고 있습니다.”
지난해 하반기에는 과학기술정보통신부 주관 2021년 인공지능 온라인 경진대회 우수성과 기업 사업화 지원사업에 선발되는 쾌거를 거두기도 했다. 그 결과 국내 혈액암 분야 최고 의료 기관인 카톨릭대학교 서울성모병원 혈액병원과의 공동연구가 성사되었으며, 나아가 환자 임상데이터만으로 다발골수종 치료효과를 예측할 수 있는 인공지능 모델을 성공적으로 개발했다. 해당 모델의 예측 정확도는 75%에 달한다. 나 박사는 향후 혈액암 분야에서 항암제 예후예측 모델 개발에 적극적으로 임하고자 상호 산학협력 및 임상연구 증진을 위한 MOU를 체결했다고 전했다.

"정밀의료 기술 개발의 핵심 사항인 환자 생검 및 임상데이터를 제공받을 수 있는 통로가 확보한 데다 향후 개발된 모델을 서울성모병원에서 검증하는 만큼 기술 개발에 속도를 낼 수 있으리라 기대합니다. 2, 3년 이내에 국내 혈액암 환자들에게 신뢰성 있는 약제 선택의 길을 열어드리는 것을 목표로 하고 있습니다."

 

신뢰와 공유 기반으로 한 Great Team 만든다
창업자인 임성원 대표는 임프리메드를 이끌어감에 있어 심플하고 명확한 비전과 가치를 제시하고, 훌륭한 팀과 기업문화를 구축하는데 무게를 싣고 있었다. 임프리메드의 지속적인 성장을 만들어갈 Great Team을 만들기 위해 대화, 공유, 믿음, 상호존중, 균형이라는 키워드를 공유하며 기업문화를 만들어가고 있다. 
이를 위해 상대방의 이야기를 경청하고(대화), 팀워크와 회사의 지식재산권 보호를 위해 성공적인 데이터와 결과물뿐만 아니라 실패와 실수까지도 모두 투명하게 ‘공유’할 것을 강조하고 있었다. 단독 플레이로는 게임에서 절대로 승리할 수 없다는 신념에서다. 또한 스스로와 서로, 팀을 믿는 ‘신뢰’와 서로 다름에 대한 ‘상호존중’, 회사의 우선순위와 개인의 관심순위 사이의 ‘균형’을 맞춰야 한다고 말한다. 각 포지션에 능력과 인성을 겸비한 팀원을 배치한 만큼 좋은 기업문화를 통해 이들이 잘 어우러져 같은 방향으로 달려갈 수 있게 하기 위함이다.
나운 박사 또한 임프리메드의 지속적인 성장을 위해서는 서로에 대한 신뢰와 공유가 필요함을 강조했다. 특히 실패에서 배우는 경험이 훨씬 큰 만큼 실패에 대해서도 서로 소통하며 실패를 자산화 할 수 있는 방법을 찾아야 한다고 힘주어 말했다. 이를 위해 구성원에 대한 동기부여에 집중하는 그다. 나 박사는 회사의 성장을 위한 연구·개발은 매일의 마라톤처럼 일정하게 나아가야 하기에 체력적·정신적으로 지치지 않고 페이스를 유지하며 업무에 임하도록 하는 것이 자신의 역할이라 말했다. 구성원들에게 회사의 비전과 현재의 상황을 공유하며 자신이 하고 있는 일의 의미를 되새길 수 있도록 돕는 페이스메이커 역할을 자처하는 모습이다. 또한 나 박사는 최근 코로나 관련 백신으로 이름을 알린 mRNA 치료제의 발전과 더불어 인공지능을 활용해 단백질의 구조를 예측하는 AlphaFold가 등장한 만큼 향후 해당 분야에 관심을 두고 개인 맞춤형 치료제 예측모델 개발에 전념할 것이라 덧붙였다.

㈜임프리메드코리아 연구소장 나운 박사 / 사진 박성래 기자
㈜임프리메드코리아 연구소장 나운 박사 / 사진 박성래 기자

 

신약개발과정의 플랫폼이 될 인공지능 예측모델, 더 많은 이들에게 희망이 되길
“임프리메드는 반려동물 암환자들을 먼저 살리고, 나중에는 보호자(사람) 암환자까지도 살리는 것을 목표로 합니다. 암환자 개개인의 암세포 특이성과 임상 데이터를 바탕으로 구축한 인공지능 예측모델을 통해 효과적인 개인 맞춤형 암치료제 선택을 가능케 함으로써 의사들의 보다 나은 결정을 돕죠.”
임프리메드의 미국법인은 반려동물들을 대상으로 한 새로움 암종, 새로운 항암치료제에 대한 인공지능기반 예측 기술을 보다 빠르게 개발하여 상용화하고, 한국법인은 반려동물을 통해 검증된 기술을 같은 암종의 사람 암 환자에게 적용할 수 있는 사람 대상 서비스 개발에 집중한다. 사람 암 환자의 치료를 도울 수 있는 서비스 상용화까지는 훨씬 더 긴 시간과 자금이 필요한 만큼 미국뿐 아니라 유럽과 일본의 반려동물 암 치료 시장에서 수익구조를 다질 계획이다. 암 환자의 개인 맞춤형 치료제 예측모델에서 나아가 신약개발과정에서의 플랫폼으로 활용하는 것이 목표다. 나운 박사는 인공지능 기반 정밀의료분야가 아직은 태동기이기에 개발자나 현장에서 사용하게 될 의료진, 법제화·체계화를 해야 할 국가부처 구성원 모두가 방향을 찾아야 하는 상황이라며, 그 누구도 정확한 방향을 알지 못하는 상황 속에서도 두려움 없이 도전의식을 갖고 스스로 길을 개척해온 임성원 대표와 구자민 이사와 함께 분야 발전에 힘을 보탤 것이라 전했다.
“바이오·헬스케어·제약산업 분야가 나아가고자 하는 방향은 기본적으로 많은 사람들이 원하고 필요로 하는 방향과 일치합니다. 분야의 성장이 지속될 수밖에 없는 이유죠.”
임 대표는 암 환자들의 치료 효과를 높이고 수명을 연장하는 임프리메드의 미래를 긍정적으로 전망했다. 이러한 산업에 수많은 환자와 그 가족들이 커다란 기대와 진심 어린 응원을 보내오고 있는 만큼 ‘올바른 윤리 의식’을 토대로 연구개발에 전념하겠다는 포부를 전하는 그다. 임 대표는 환자들의 생명과 건강보다 더 중요한 것은 없다며, 올바른 목표를 향해 ‘제대로’ 정진한다면 위대한 기업으로 성장할 수 있을 것이라 확신했다. ‘신약개발이 의사보다 더 많은 사람을 살릴 수 있다’라는 말에 창업에 도전했던 임 대표와 이러한 그의 비전에 기꺼이 조력자로 나선 동료들의 사람을 살리기 위한 여정에 굳은 지지와 응원을 보낸다.


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