신약 개발에 AI 입힌다…융합산업 모범답안 제시할까

[이뉴스투데이 전한울 기자] ‘제약산업의 꽃’이라고 부르는 신약 연구개발에 인공지능(AI)이 더해지면서 성공 기대감이 높아지고 있다. 원활한 산학연 협력과 관련 규제·제도 정립을 통해 융합산업의 모범답안을 제시할 수 있을지 관심이 모아지고 있다.

16일 업계에 따르면 제약사와 AI기업의 업무협약 사례가 이어지면서 신약개발 부문에 신속·효율성이 더해지고 있다. AI를 활용한 신약개발이 방대한 양의 의료·제약데이터를 기반으로 개발기간과 비용을 단축케 하는 ‘차세대 융합산업’이라는 평가다.

기존 신약개발은 평균적으로 10~15년 가량 소요되고 1조원 이상의 천문학적인 자금이 투입돼 글로벌 빅파마의 전유물로 여겨졌다. 

특히 화합물 1만개 중에서 1~2개 만이 신약개발에 성공하는 등 개발 불확실성이 최대 리스크로 작용했다. 효율적인 후보물질 발굴이 관건으로 꼽히는 이유다.

신약개발AI는 이러한 리스크를 개선한 혁신기술로 평가된다.

축적된 빅데이터를 기반으로 신약 후보물질을 신속히 선별해 제시하는 것은 물론, 생체정보 데이터를 기반으로 전임상·임상시험을 설계하고 최적의 환자군까지 도출해 내기 때문이다.

신약개발AI를 향한 국내외 업계의 관심이 지속되고 있는 이유다.

글로벌 시장분석업체의 조사에 따르면 AI 기반 신약개발 시장 규모는 매년 40%씩 성장해 오는 2024년 40억 달러(약 5조1300억원)에 이를 것으로 전망된다.

선도적으로 관련 연구개발에 뛰어든 화이자와 사노피 등 여러 글로벌 빅파마가 임상성과를 내고 있는 가운데, 국내에서도 30여개 제약사에서 AI 기반 신약개발 또는 자체 AI 구축을 위한 협업을 이어가고 있다. 

지난 2019년부터 스탠다임·심플렉스 등 AI 기업과 공동연구를 진행 중인 SK케미칼은 지난 4월 AI 신약개발 업체 인세리브로와 공동 신약개발을 위한 계약을 맺고 공동연구에 착수했다. 

인세리브로는 양자역학 기반 분자 모델링 기술과 AI 플랫폼을 바탕으로 특정질환에 대한 신약 후보물질 도출한다. SK케미칼은 도출된 후보물질에 대한 초기 약효평가와 비임상·임상 및 인허가·생산 등을 맡는다.

대웅제약도 최근 미국의 AI 신약개발 기업인 크리스털파이와 AI 기반 신약개발 플랫폼에 기반한 항암제 공동연구에 착수했다. 

크리스털파이는 신약개발 클라우드 컴퓨팅 플랫폼을 이용해 선정된 항암 타깃에 대한 신약 후보물질을 발굴하고, 대웅제약은 전임상·임상 등 사업화를 진행한다.

JW중외제약은 지난 3월 AI 신약개발기업 온코크로스와 AI 기반 신규 적응증 발굴 공동연구 계약을 체결했다.

온코크로스의 AI 플랫폼 ‘랩터 AI’를 활용해 JW중외제약이 개발 중인 신약 파이프라인의 신규 적응증을 탐색하고, 개발 가능성을 검증할 예정이다. 랩터AI는 전사체 분석을 통해 적응증과 약물을 탐색한다.

AI 기반 신약개발을 촉진시키기 위한 산업 차원의 노력도 지속되고 있다.

한국제약바이오협회는 지난 11일 산학연 전문가로 구성된 ‘AI신약개발자문위원회’를 출범시켰다. AI신약개발 전문인력을 양성하고, 신약개발 로드맵을 제시할 예정이다.

다만 AI 기반 신약개발을 향한 관심이 전반적인 붐으로 이어지기엔 아직 한계가 있다. 

분산돼 있는 데이터와 관련 지원사업을 산업 발전으로 연계시킬 수 있는 범정부적인 융합방안이 도출돼야 한다는 것이 업계 중론이다.

제약업계 관계자는 “아직까지는 제약산업과 AI산업이 서로를 알아가는 단계”라면서 “신약개발이라는 공동 목표에 서로 다른 전문성과 제도를 융합하기엔 아직 무리가 있다”고 말했다. 

그러면서 “산업 융합을 위한 업계, 부처의 협업과 관련 제도가 뒷받침 돼야 한다”고 강조했다.

또 다른 신약개발AI 업계 관계자는 “기존 산업간 융합이 말처럼 쉽지 않다”면서 “국내에선 5년전부터 AI 기반 신약개발이 떠올랐지만 탄력을 받을만한 외부 지원은 턱 없이 부족했다”고 아쉬움을 내비쳤다.

이어 “먼저 여러 기업과 의료, 공공기관에 분산돼 있는 의료데이터를 효과적으로 통합분석할 수 있는 제도와 플랫폼이 필요하다”면서 “각 산업동향에 대한 이해를 바탕으로 산업간 규제를 조정해 데이터 효율화를 위한 기반을 닦아야 할 때”라고 강조했다.

그러면서 “전문인력 육성도 단순 교육지원 만으로 부족하긴 마찬가지”라면서 “전문인력을 기업과 연계시켜야 하며, 기업은 이들을 활용하기 위한 인건비를 늘려 투입하는 등 ‘인력 활용부문’에 초점을 맞춰야 한다”고 말했다.