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PharmCADD, SK Bio Pharm, other Korean firms join forces for drug development, using AI technologies

세계 최대 IT·가전 전시회 CES 2020이 개막한 7일 미국 네바다주 라스베이거스 컨벤션센터 부스에서 관람객들이 전시장을 둘러보고 있다./ 연합뉴스

“인공지능(AI)을 우리의 일상으로”

미국 라스베이거스에서 7일(현지 시각) 개막한 세계 최대 IT·가전 전시회 ‘CES 2020’ 현장은 이를 실감시키는 기술과 제품들이 즐비했다. 디지털 헬스케어 분야도 AI를 결합한 기술로 관람객들의 시선을 사로잡고 있다. 특히 신약 개발 단계에서 AI를 활용할 수 있도록 한 기술이 눈길을 끌었다.

국내 벤처기업 팜캐드는 자체 개발 인공지능 플랫폼 ‘파뮬레이터 버전1.0’(Pharmulator)을 처음으로 선보였다. 약 16만 종류의 단백질과 10만개의 선별된 후보물질 관련 빅데이터가 탑재돼 기존의 단백질 아미노산 서열만으로도 미지의 단백질 3차 구조를 단 2~3분 이내에 예측할 수 있다는 게 회사측 설명이다. 회사 관계자는 “신약 개발에서 가장 난제로 여겨지는 약물후보와 목표 단백질의 결합을 예측, 신약 개발의 성공률을 획기적으로 개선할 수 있다”고 말했다.

국내외 제약·바이오 업체들의 연구개발(R&D) 현장에서 이 같은 AI플랫폼의 도움을 받고 있는 시대가 왔다. 8일 제약·바이오업계에 따르면 국내 제약사 30여 곳이 자체 개발 및 제휴를 통해 AI플랫폼을 업무에 활용하고 있다. AI를 활용한 국내 신약 개발 시장 규모는 매년 40%씩 성장해 2024년에는 40억달러(약 4조6700억원)에 이를 것으로 추정된다.

대표적으로는 신약개발 성과를 내고 올해 유가증권시장 기업공개(IPO)를 준비 중인 SK바이오팜이 있다. 2년 전 관계회사 SK C&C와 협업해 AI 기반의 ‘약물설계(Drug Design) 플랫폼’을 구축했다. 덕분에 현재 연구 인력들은 △약물 특성 예측 △화합물 데이터 보관소를 통한 과거 데이터 검색 △AI 모델 보관소를 이용한 신규 화합물 설계를 한번에 활용해 연구 가설을 제시할 수 있다.

식품의약품안전처에 따르면 하나의 신약을 개발하는데 평균 10년에서 15년이 소요되고 약 1~2조원을 투자해야한다. 하지만 AI의 도움을 받게 될 경우, 신약 개발 기간은 평균 3~4년으로 단축되고, 개발 비용도 6000억원 수준으로 줄일 수 있다. AI는 한 번에 100만건 이상의 논문을 골라내기 때문이다.

JW중외제약 역시 AI 기반 빅데이터 플랫폼 ‘클로버’를 구축했다. JW중외제약 자회사 C&C신약연구소는 이 플랫폼을 활용해 직접 실험하지 않고도 질환 특성에 맞는 신약 후보물질을 골라낸다.

글로벌 제약사들은 자체 개발보다 IT 기업들과 손잡는 게 일반적이다. 미국 존슨앤존슨 계열사 얀센은 영국 AI기업 베네볼런트 AI와 협력 계약을 체결, 임상 단계 후보물질을 평가하고 난치성 질환을 치료하는 신약 개발에 나서고 있다. 미국 화이자는 IBM의 신약 탐색용 AI 플랫폼 ‘왓슨’을 도입해 면역항암제 개발을 진행중이다. 이스라엘 테바도 IBM과 제휴해 의약품 복용 후 데이터 2억건을 모아 부작용 사례 연구나 새로운 질환에 사용하기 위한 적응증 확보 연구 등에 AI를 이용하고 있다.

하지만 여전히 넘어야 할 과제는 많다. 제약업계 한 관계자는 “AI의 신약개발 접목에 관한 장기적 안목이나 역량이 결여된 상태로 어디서부터 어떤 방식으로 활용해야 할지 혼란스러워 하거나 정보취득의 어려움이 있는 경우도 있다”며 “AI 기술이 자료 취합 등 단순 보조 수준에서 그칠 가능성도 있다”고 지적했다.

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