shineflow1004 님의 블로그

역백신학, 백신 설계의 속도를 바꾼 In Silico2020년 초, 코로나19(COVID‑19)의 전 세계적 확산은 인류에게 백신 개발의 속도가 따라가지 못하는 비상 상황이었다. 통상적으로 백신을 개발하고 승인받기까지는 수년이 걸리는 일이지만, 이번에는 수개월 내로 효과적 백신을 확보해야 했다. 이 긴박한 환경에서 주목받은 기술이 바로 In Silico(인 실리코) 방식이다. In Silico는 실제 실험이 아닌 컴퓨터 기반의 생물학적 시뮬레이션 기술을 말한다. 이를 활용하면 바이러스 단백질 구조, 면역 반응 경로, 약물 결합 가능성 등을 실험 없이도 가상 분석할 수 있다. 특히 코로나19의 주 표적인 Spike 단백질(바이러스가 인체 세포에 침투할 때 사용하는 표면 돌기 단백질) 구조가 유전체 정보 ..

디지털로 임상시험을? In Silico 기술의 매력In Silico 임상시험은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 가상의 인간 모델에 약물을 투여하고 그 반응을 분석하는 방식이다. 기존의 임상시험이 사람에게 실제로 약물을 투여해 반응을 확인하는 방식이었다면, In Silico는 생리학적 수학모델을 바탕으로 약물이 체내에서 어떻게 작용할지를 가상으로 예측한다. 특히 PBPK 모델(Physiologically Based Pharmacokinetic Model)은 인체의 장기, 혈류, 효소, 대사작용 등을 정교하게 반영하여 약물의 이동 경로를 예측하는 데 쓰인다. 이런 기술을 활용하면 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리는 임상시험의 일부를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 고위험군 환자나 소아, 희귀질환 환자 등 실제 실험이..

In Silico와 Digital Twin 비교최근 신약개발과 정밀의료, 헬스케어 기술이 급속도로 발전하면서 ‘In Silico Clinical Trial(인 실리코 임상시험)과 Digital Twin(디지털 트윈)이라는 용어가 자주 언급되고 있다. 두 개념 모두 현실의 생체 시스템을 컴퓨터 안에 재현하여 연구나 시뮬레이션을 수행하는 기술이지만, 실제로는 적용 방식과 정밀도, 목적에서 분명한 차이를 가진다. 많은 사람들이 이 두 용어를 혼용하거나 유사한 개념으로 이해하는 경우가 많지만, In Silico는 특정 질환이나 약물 반응을 예측하기 위한 ‘계산 기반 시뮬레이션에 가깝고, Digital Twin은 실제 개별 환자를 정밀하게 반영한 ‘가상 복제체’에 더 가까운 개념이다. 다시 말해, In Sili..

In Silico 임상시험, 가상의 시뮬레이션이 현실을 바꾸다In Silico 임상시험이란 고성능 컴퓨터를 통해 가상의 환자에게 신약을 투여하고 반응을 예측하는 기술이다. 전통적인 임상시험과 달리, 인체에 직접 약물을 투여하지 않고도 효능, 독성, 약물동태(PK: 약물이 인체에서 흡수·분포·대사·배출되는 경로), 약물작용(PD: 약물이 인체에 어떤 효과를 미치는지) 등을 미리 시뮬레이션할 수 있다. 이러한 기술은 신약 개발에서 시간과 비용을 줄이고, 위험 요소를 사전에 파악할 수 있다는 장점으로 주목받고 있다.특히 희귀질환, 소아질환, 고령환자처럼 임상시험 진행이 어려운 집단에서 In Silico는 매우 유용한 대안이다. 그러나 “과연 이 가상의 시뮬레이션이 실제 신약 승인 과정에서 공식적으로 사용된 사..

1. 임상 1상의 목적과 한계신약 개발 과정은 일반적으로 전임상(동물실험 등 비인체 실험)을 거친 후 사람을 대상으로 한 임상시험을 해야한다. 그중 임상 1상(First-in-Human, FIH)은 신약 후보 물질이 처음으로 사람에게 투여되는 단계다. 이 단계에서는 약물이 인체에 안전한지, 어느 정도의 용량까지 투여할 수 있는지를 확인하며, 약물이 체내에 들어가 어떻게 흡수되고(Absorption), 어디에 퍼지고(Distribution), 어떤 방식으로 분해되고(Metabolism), 어떻게 배출되는지(Excretion) 등 약물의 이동 경로를 정밀하게 파악(PK, 약동학)한다. 또한 약물이 몸 안에서 어떤 생리적 반응을 일으키는지(PD, 약력학)도 확인한다.그러나 이 과정은 평균적으로 수십억 원 이상..

1. 임상시험의 윤리적 문제 및 In Silico의 대안 가능성기존 임상시험은 신약의 효과와 안전성을 검증하기 위한 핵심 절차지만, 동시에 윤리적 문제를 수반한다. 피험자는 실험을 통해 부작용이나 예기치 못한 건강 위험에 노출될 수 있으며, 특히 1상 시험에서는 안정성이 확보되지 않은 신약이 직접 투여된다. 이 과정에서 환자의 동의가 과연 자발적인지, 경제적 보상에 의한 강요는 아닌지에 대한 의문도 제기된다. 또한, 특정 질환을 가진 환자나 사회적 약자 집단의 참여가 제한되거나 과소 대표되는 (충분한 비율로 포함되지 않아, 대표성이 떨어짐) 문제도 반복된다. In Silico Clinical Trial은 이러한 문제를 해소할 수 있는 대안으로 주목받는다. 이는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 디지털 환자에게 약..

In Silico Clinical Trial이란 무엇인가?In Silico Clinical Trial(인 실리코 임상시험)은 실제 사람이나 동물을 대상으로 하지 않고, 컴퓨터 기반의 디지털 시뮬레이션 환경에서 가상의 환자를 만들어 치료법이나 신약의 효과를 검증하는 혁신적인 방식의 임상시험입니다. 여기서 "in silico"란 용어는 생물학적 실험을 의미하는 in vivo(생체 내), in vitro(시험관 내)와 달리, ‘실리콘 칩 위에서’, 즉 컴퓨터 시뮬레이션 환경에서 수행된다는 의미를 갖습니다. 디지털 기술을 통해 수많은 변수(유전정보, 병력, 생리학적 특성 등)를 반영한 가상 환자들을 모델링하고, 이들에게 특정 약물을 투여했을 때의 효과와 부작용을 실시간으로 예측합니다. 이 과정은 단순 계산이 아..