Baseimmune은 인공지능(AI)을 사용하여 코로나19 및 말라리아를 포함한 전염병의 미래 변종으로부터 보호할 수 있는 백신을 설계하고 있다.
빅 데이터는 생물 정보학, 데이터 과학 및 AI의 극적인 개선과 함께 지난 10년 동안 도약했다. 이러한 발전을 통해 연구자들은 유전체학, 생화학 및 면역학 연구에서 생성된 점점 더 많은 데이터를 저장하고 처리할 수 있다.
COVID-19 대유행은 특히 백신 설계와 관련하여 빅 데이터 개발의 주요 촉매제임이 입증되었다.
영국스타트업 Baseimmune의 CEO이자 공동설립자인 Joshua Blight에 따르면 대부분의 COVID-19 백신은 코로나바이러스가 세포에 들어가는 데 사용하는 표면 단백질인 스파이크 단백질을 목표로한다. Omicron과 같은 새로운 바이러스 변이체 는 스파이크 단백질을 진화시키는 데 능숙하여 백신과 면역 체계가 이를 인식하기 어렵게 만든다. 이는 백신 개발자가 보다 새롭고 보다 구체적인 백신으로 최신 변종을 추적해야 함을 의미한다.
"제가 항상 말하는 진언 중 하나는 '모든 질병이 인간의 면역 체계와 경쟁하기 위해 진화하고 있음을 잊지 마십시오'입니다."라고 Blight가 말했다. "백신이 이를 반영하지 못한다면 장기적으로 효과가 없을 것이다."
Baseimmune은 코로나19와 같은 전염병보다 한발 앞서가는 백신 개발을 목표로 하고 있다. 이 회사는 유전체학, 단백질체학, 역학, 진화 및 임상연구의 데이터를 처리한다. AI의 도움으로 Baseimmune은 이 지식을 현재의 모습이 아니라 병원체가 진화할 수 있는 대상을 목표로 하는 미래 보장 백신으로 전환한다.
Blight는 COVID-19 백신 Vaxzevria 개발의 중심 역할로 유명한 Oxford 대학의 Jenner Institute에서 박사 과정을 시작했습니다 . 그는 이 센터에서 Baseimmune의 미래 공동 설립자인 Ariane Gomes를 만났습니다. 그러나 회사를 설립하기 전에 Blight와 Gomes는 박사 후 과정에서 학업을 계속했습니다.
“그 동안 저는 중학교에서 14살 때부터 알고 지내던 세 번째 공동 설립자인 Phillip Kemlo와 함께 일했습니다. 그는 컴퓨터 천재입니다.”라고 Blight는 회상했습니다. “저는 '놀라운 것을 만들어 봅시다.'라고 말했습니다. 그래서 우리는 완전히 새로운 백신 플랫폼을 처음부터 구축하기로 결정하고 Baseimmune을 설립했습니다.”
Blight에게 스타트업을 만든다는 것은 그의 팀이 다재다능하고 일반적으로 학문적 환경에서 가능한 것보다 더 많은 백신을 개발할 수 있다는 것을 의미합니다.
“학계는 환상적입니다. 사물을 연구하고 탐색할 수 있는 능력이 정말 마음에 듭니다.”라고 그는 말했습니다. “하지만 저는 큰 영향을 미치고 싶었고 한 종류의 연구에 얽매이고 싶지 않았습니다.”
mRNA, DNA 및 아데노바이러스 벡터를 포함한 다양한 백신 전달 기술이 코로나19 백신 개발 에서 전면에 등장했다. 그러나 Baseimmune의 초점인 백신에 대한 항원 표적 디자인은 따라가지 못했다.
“백신은 두 부분으로 구성되어 있다고 생각하고 싶습니다. 하나는 사실상 자동차인 배송 시스템입니다. 질병을 나타내는 항원이 드라이버입니다.”라고 Blight는 말했습니다. “훌륭한 차와 훌륭한 운전자가 필요합니다. 우리가 드라이버를 만듭니다.”현재 많은 백신이 그렇듯이 단일 단백질을 백신 항원으로 사용하는 대신 Baseimmune은 AI 노하우를 사용하여 병원체의 가장 중요한 신호가 혼합된 합성 항원을 생성합니다. 이것은 병원체가 단일 단백질을 돌연변이시키고 탐지를 피하기가 더 어렵다는 것을 의미합니다. 그런 다음 항원을 해당 질병에 가장 적합한 전달 플랫폼에 삽입할 수 있으며 전임상 단계 작업을 수년에서 수개월로 단축할 수 있습니다.
Baseimmune은 현재 돼지의 치명적인 바이러스성 질병인 아프리카 돼지열병(COVID-19 및 말라리아)에 대한 세 가지 백신 후보에 대한 전임상 프로그램을 실행하고 있습니다.
지난 몇 달 동안 COVID -19는 팬데믹이 최고조에 달했을 때보다 더 통제된 수준으로 순환되어 조 바이든 대통령이 최근 미국에서 팬데믹이 끝났다고 결론을 내리게 하였지만 , Blight는 코로나바이러스 백신이 여전히 필요하다고 경고했습니다.
“코로나바이러스는 매년 순환합니다. 일부는 감기를 일으킵니다. 그들이 다른 종에서 [인간에게] 점프하는지 여부는 알 수 없지만 많이 발생한다는 증거가 있습니다.”라고 그는 설명했습니다. "큰 그림을 보면 또 다른 코로나바이러스가 팬데믹을 일으킬 가능성이 상당합니다."
Baseimmune의 AI 기반 전략은 2020년 대유행이 시작될 때 가능성을 보여주었다. 이 초기 단계에서 Baseimmune의 연구는 알파, 델타 및 오미크론을 포함한 코로나바이러스의 주요 변종에 결국 존재하는 돌연변이의 80%를 예측했다.
Blight는 "저희에게 좌절감을 주는 것 중 하나는 아직 회사를 구축하는 단계에 있었기 때문에 충분히 빨리 진행할 수 있는 능력이 없었다는 것입니다."라고 말했다. 그러나 Baseimmune의 개념이 실현 가능하다는 것을 입증했다. 아직 순환하지 않는 돌연변이에 대해 사람들에게 백신을 접종할 수 있다.
AI 기반 약물 및 백신 개발이 빠르게 가열되고 있다. 가장 진보된 AI 신약 개발 회사 중 하나인 Exscientia는 2021년 말 Nasdaq의 IPO(기업공개)와 사모발행을 통해 5억 1천만 달러를 조달했으며 2022년 1월 Sanofi와 52억 달러의 협력 계약을 체결했다.
AI 지원 백신 분야에서 미국 신생 기업인 Apriori Bio는 2022년 7월 5천만 달러로 출범했다. 이 회사의 목표는 AI를 사용하여 미래의 바이러스 변이체에 대해 어떤 항체가 가장 잘 보호하는지 예측하여 미래의 백신 개발을 가능하게 하는 것이다. 증거 백신 및 항체 약물이다.
AI 보조 약물 및 백신 개발에 대한 투자자의 관심 증가와 함께 여러 가지 과제도 있다. 예를 들어, AI가 설계한 백신은 발견 단계가 더 빠르더라도 안전하고 효과적인지 확인하기 위해 수년간의 임상테스트를 거쳐야 할 수 있다. 또한 AI를 훈련하는 데 사용되는 데이터 세트가 편향되지 않고 고품질인지 확인하기 위해 항상 주의가 필요하다.
여기에 더하여 새로운 변종을 처리할 수 있을 만큼 충분히 빠르게 백신을 승인해야 합니다. 첫 번째 오미크론 표적 COVID-19 백신 부스터는 변이가 처음 발견된 지 9개월 후에 승인되었습니다. 이는 오미크론이 여러 하위 계통을 형성하기에 충분한 시간이다. Blight에 따르면 더 나은 백신의 승인을 가속화할 여지가 있다.
그는 “뜻이 있는 곳에 길이 있다”고 말했다. “코로나19는 승인이 필요한 경우 신속하게 발생할 수 있음을 보여주고 있습니다.”
Baseimmune은 2021년 11월 시드 라운드에서 480만 달러를 모금하여 백신기술개발 자금을 조달했다. 이 회사는 현재 파이프라인을 발전시키는 데 집중하고 있으며 향후 이정표에 대해 입을 다물고 있다.
Blight는 "3가지 백신 후보에 대해 정말 흥분됩니다."라고 말했다. “내가 할 말은 이 공간을 지켜보라는 것뿐입니다.”
