오는 2027년 세계 인공지능(AI) 신약 개발 시장은 한화 5조원에 달할 전망이다. 이에 따라 국내에서도 산학연 협업을 바탕으로 AI 신약개발을 가속화해야 한다는 의견이 나온다.
한국제약바이오협회는 18일 '인공지능(AI) 뉴노멀 시대의 도래와 신약개발'을 주제로 이 같은 내용이 담긴 글로벌 이슈 파노라마 제4호를 발간했다. 이번 호에서는 세계 각국의 AI 신약개발 동향과 우리나라의 K-멜로디(K-MELLODDY)프로젝트 등을 조명하는 내용이 담겼다.
K-멜로디는 보건복지부와 과학기술정보통신부가 공동 추진하는 AI 신약개발 플랫폼으로, 유럽연합(EU) 멜로디 프로젝트를 벤치마킹했다. EU 멜로디 프로젝트는 2019년에 시작돼 아스트라제네카, 암젠, 바이엘, 글락소스미스클라인(GSK), 얀센 등 10개 글로벅 빅파마와 유럽의 주요 대학, 바이오스타트업이 참여한 머신러닝 기반 데이터플랫폼이다.
EU는 민관협력 프로그램을 통해 연합학습 플랫폼을 이용한 신약개발 모델을 제시했고 우리나라는 한국형 연합학습 기반 신약개발 가속화 프로젝트(K-멜로디)를 국가사업으로 추진하고 있다. AI 모델을 개발하고 이를 제약기업들이 활용하도록 해 신약개발의 효율성을 극대화할 계획이다.
보고서에 따르면 K-멜로디 사업은 보안과 성능이 강화된 분할 연합 학습(Split Federated Learning) 기술의 활용, 데이터·AI·신약개발기술을 기반으로 하는 산학연의 공고한 협력체계 구축, 국가 차원의 개방형 플랫폼 장기 운영 측면에서 EU 멜로디와의 차별점이 있다.
최근 AI가 제조업을 포함한 사회 전반에 혁신적인 변화를 가져오면서 국가간 AI 기술 경쟁이 치열하게 전개되고 있다. 실제로 미국, 영국, 캐나다, 중국, 일본 등 세계 각국은 AI를 국가 주요 어젠다로 설정하고 국가차원의 마스터플랜과 대규모 투자계획을 연이어 발표했다.
이에 따라 우리나라도 윤석열 정부가 제시한 '인공지능 초격차 확보전략'을 기반으로 복지부가 중심이 돼 보건의료 디지털 대전환을 이끄는 AI 신약개발 가속화 정책, 보건의료 빅데이터 구축사업, AI·데이터 전문인력 양성사업 등을 활발히 전개하고 있다.
유한양행, GC녹십자, 대웅제약, JW중외제약, 동화약품 등 국내 제약바이오기업들도 AI 전담부서 설치, 자체 AI 플랫폼 구축, AI 기업과의 협업 연구 및 지분 투자를 통해 신약개발에 AI를 도입·활용하고 있으며 52개 기업에서 총 88건의 협업을 수행 중이다. 올해 기준 15개 AI 신약개발기업의 신약 파이프라인은 후보물질 개발 71건, 전임상 26건, 임상 7건 등 총 104건에 달한다.
이처럼 세계 각국이 AI를 활용한 신약개발에 나서는 이유는 AI를 활용할 경우 신약의 개발기간을 획기적으로 줄이고 빅데이터를 활용해 신약후보물질 발굴과 질환 맞춤형 약물 개발을 가속화해 임상 성공률을 높일 수 있어서다. 실제로 화이자는 AI를 활용해 코로나19 유행지역을 예측하고 임상시험 분석으로 메신저리보핵산(mRNA) 코로나 백신 개발을 10.8개월로 단축한 바 있다. 일반적으로 백신 개발에는 평균 10.7년이 소요된다.
특히 세계 AI 신약개발 시장은 매년 평균 45.7% 성장해 2027년에는 40억 350만 달러(한화 약 5조원)에 이를 것으로 전망되며 우리나라의 AI 신약개발 누적 투자유치 금액은 6000억원 규모에 달한다.
협회는 "AI 기반 신약개발 가속화를 위해서는 정부의 육성정책 기조에 부응하는 산학연 협업을 바탕으로 AI 신약개발 기술 로드맵 수립, 데이터 활용 활성화, 융합인재 양성, 공동연구 활성화에 집중해야 한다"며 "컨소시엄 형태의 AI 신약개발 R&D 프로젝트는 공동연구 활성화는 물론 우리나라 AI 신약개발 생태계에 역동성을 불어넣어 혁신의 가속화를 가져올 것"이라고 했다.
