챗GPT에 이어 딥시크 쇼크까지 전 세계 인공지능(AI) 전쟁이 더욱 가열되고 있다. 기업들의 운명의 시계도 한층 더 빨라졌다. 올해도 숨 쉴 틈 없이 진화하는 AI 기술에 발맞춰 기업들의 두뇌 싸움은 한층 더 치열하게 전개될 전망이다. 비즈워치는 2025년 연중기획 'AI전환(AX) 인사이트 2.0'을 통해 국내외 AX 현황을 깊게 들여다보고 해법을 고민해 본다.[편집자]
전통적인 방식의 신약 개발을 위해선 무려 1조~2조원 이상의 천문학적인 비용이 들어간다. 신약 개발에 필요한 개발 기간은 어림잡아 평균 15년이다.
막대한 자금과 기간이 투입되지만 신약 개발이 성공할 확률은 0.01%로, 1만개 후보물질 중 1개에 불과하다. 성공하기 극히 어려운 일이다. 이를 기술로 극복하는 사례가 나오고 있다. 인공지능(AI)을 활용하는 것이다.
AI를 활용해 신약을 개발하면 비용은 거의 절반 가량인 6000억원, 기간도 7년 밖에 안걸린다. 신약 후보물질 발굴에만 통상 5년이 걸리지만 AI를 활용하면 이 기간이 대폭 단축된다.
AI 신약개발, 빅데이터·기술력 관건AI 신약 개발은 보통 전통 제약사와 AI 기술을 갖춘 기업이 협업하는 방식으로 이뤄진다. 이렇게 해야 비용과 시간을 절감할 수 있다. 전통 제약사 가운데 AI 신약개발에 나선 곳은 유한양행과 동화약품, 대웅제약, JW중외제약, 보령, HK이노엔, 한미약품, 동국제약, 동아에스티를 꼽을 수 있다.
이들 제약사와 손발을 맞춰 AI 신약 개발을 하는 곳들은 다음과 같다. 신테카바이오와 온코크로스, 스탠다임, 에임드바이오, 파로스아이바이오 등이 AI 신약 개발에 역량을 모으고 있다.
그러나 초기 AI 기업들은 데이터와 기술력 부족 등의 문제로 신약 개발에 어려움을 겪었다. AI 신약개발은 대부분 후보물질 발굴에 초점이 맞춰져 있는데 이 단계에서 5000~1만여개의 선도물질(후보물질 전단계)을 탐색해야 한다. 데이터와 기술력이 부족할 경우 이미 개발에 실패한 물질이 도출될 수도 있다.
이에 최근 AI 플랫폼 기업들은 빅데이터 확보, 기술이전을 위한 자체 신약 개발 등을 통해 경쟁력을 높이는 추세다. 온코크로스의 경우 임상2상만으로 허가를 받을 수 있는 희귀의약품에 집중하고 있다. 루닛은 AI의료진단에서 시작해 AI 신약개발로 사업영역을 확대하고 있다.
대웅·중외제약, 자체 AI 플랫폼 개발·협업 투트랙 전략
제약사 중에선 AI 신약 개발을 외부 전문업체와 협력하는 방식 뿐만 아니라 자체적으로 AI 기술을 고도화해 개발하는 곳도 있다. 이른바 투트랙 전략이다.
대표적인 곳이 대웅제약이다. 이 회사는 2021년 12월 AI 신약팀을 별도로 만들고 두 달 만에 비만과 당뇨 치료제 영역에서 두 가지 표적 단백질에 동시 작용하는 활성 물질을 발굴하는데 성공했다. 또 항암제 영역에서는 6개월 만에 암세포 억제 효능을 보이는 활성 물질을 발굴하기도 했다.
물론 대웅제약은 외부 AI 전문 업체와 협업하면서 신약 개발에 공을 들이고 있다. 지난 2020년에 AI 신약 설계 플랫폼을 보유한 미국 바이오기업 A2A파마슈티컬스(A2A Pharmaceuticals)와 손을 잡고 항암 신약 후보물질을 위한 공동연구를 하고 있다. 국내 AI 신약 개발 기업 온코크로스와도 2021년 손을 잡고 당뇨 치료 신약 '엔블로'의 적응증 확대, 특발성 폐섬유증 치료제의 신규 적응증을 탐색하고 있다.
JW중외제약도 자체 개발한 AI 플랫폼을 신약 개발에 활용하고 있다. JW중외제약이 자체 AI 플랫폼 기술을 통해 발굴한 신약 후보물질로는 현재 임상3상을 진행 중인 통풍 치료제 '에파미뉴라드'와 아토피 피부염 임상1상을 마친 'JW1601', 항암제 'JW2286', 탈모 치료제 'JW0061' 등이 있다.
JW중외제약은 지난 2023년 자회사인 C&C신약연구소를 통해 미국의 인공지능(AI) 신약개발 기업 크리스탈파이(XtalPi)와 저분자 화합물 치료제 개발을 위한 공동연구 협약을 체결한 바 있다.
정부, 2028년까지 AI 신약개발 지원 사업 전개
AI 신약 개발 글로벌 시장 규모는 2023년 9억270만 달러(1조3000억원)에서 연평균 40.2% 성장해 2028년에는 48억9360만 달러(7조원)에 달할 것으로 전망된다.
이에 우리나라 정부도 AI 신약개발을 지원하기 위해 지난해부터 '연합학습 기반 신약개발 가속화 프로젝트(이하 K-멜로디)'를 진행 중이다.
K-멜로디는 제약바이오 기업과 기관들의 데이터를 AI에 학습시킨 뒤 이를 공유함으로써 국내 AI신약 개발을 가속화하고, 신약개발 경쟁력을 강화하기 위한 프로젝트다. 사업기간은 2024년부터 2028년까지 5년이며, 총사업비는 348억원이다.
K-멜로디 프로젝트를 통해 참여 기업들의 AI신약개발 기술 고도화, 연구개발 비용 절감, 민·관 데이터 협업 활성화 등이 기대된다. 제약사로는 유한양행, 한미약품, 대웅제약, 동화약품, 삼진제약, 제일약품, JW중외제약, 휴온스 등이 참여하고 있다.
한국제약바이오협회 AI신약융합연구원 김화종 원장은 "구글, NVIDIA 등 글로벌 빅테크들은 AI로 무장해 글로벌 빅파마와 협력하며 새로운 신약개발 및 디지털 바이오 산업 판도를 바꾸고 있다"며 "우리나라도 차세대 바이오 AI 융합 산업에서 선진국을 앞서 나가는 전략이 필요한 시점"이라고 했다.
