인공지능 신약 시대 성큼…글로벌 제약사의 'AI 활용법'

/사진=챗GPT 생성 이미지

의료 분야에서 인공지능(AI)의 활용 사례가 쏟아지고 있다. 신약 개발에서 임상시험 최적화, 질환 조기 진단까지 폭넓게 적용되면서 실효성을 입증하는 모습이다. 글로벌 제약사와 국내 기업 간 협업도 조만간 성사될 수 있다는 전망도 나온다.

23일 업계에 따르면 글로벌 컨설팅 업체인 ZS가 진행한 조사 결과, 85% 이상의 글로벌 제약사 경영진이 연구개발(R&D) 분야에 AI, 데이터, 디지털 툴에 대한 투자를 확대할 계획이라고 밝혔다. 또 다른 컨설팅 업체 딜로이트는 향후 5년간 제약 바이오 기업의 AI 투자가 기업 매출 대비 최대 11%에 해당하는 가치를 창출할 수 있을 것으로 전망했다.

실제 AI는 임상시험의 환자 모집, 설계, 분석 방식을 근본적으로 바꾸며 신약 개발의 비용과 기간을 줄이는 데 결정적인 역할을 담당하고 있다.

BMS는 제약업계에서 처음으로 AI 기술을 활용한 '표적 단백질 분해(Protein Degradation)' 기술을 개발해 고형암, 혈액암 등의 분야에서 환자들의 치료 접근을 확장하고 있다. '표적 단백질 분해' 기술은 기존 약물로는 치료하기 어려웠던 단백질을 세포 내에서 제거하는 방식으로, 그동안 약물화가 불가능하다고 여겨졌던 영역에 새로운 가능성을 열고 있다. 단백질 복합체의 3D 구조 예측, 화합물 설계를 위한 생성형 AI와 반복 실험을 자동화하는 플랫폼 등 AI를 기반으로 질병 유발 단백질의 작용 메커니즘을 정밀하게 파악하고, 최적의 후보물질을 도출할 수 있다.

/사진=챗GPT 생성 이미지

암젠은 머신러닝 기반 임상 최적화 플랫폼 'ATOMIC(Analytical Trial Optimization Module)'을 개발해 임상시험의 환자 등록 속도를 두 배 이상 향상했다. 이 플랫폼은 다양한 글로벌 데이터를 분석해 최적의 임상시험 기관을 예측하고, 환자 모집 전략을 개선함으로써 임상 진행 속도를 높인다.

사노피는 '챗GPT'를 개발한 오픈AI(OpenAI) 등과 협력해 신약 개발을 가속하는 AI 기반 환자 모집 도구 뮤즈(Muse)를 개발했다. Muse는 질환에 대한 문헌, 환자 특성, 경쟁 환경 등 방대한 데이터를 분석해 최적의 환자군을 도출하고, 맞춤형 콘텐츠와 사전 선별 설문지를 자동 생성한다. 기존에 수개월이 걸리던 업무를 수 분 내로 단축해 임상시험의 전반적인 속도를 크게 앞당기고 있다.

일각에서는 글로벌 제약사의 'AI 노하우'가 한국 기업에도 조만간 이식될 것이란 전망도 나온다. 글로벌 제약사들이 한국에서 유망한 AI 바이오 스타트업을 발굴하려는 노력을 활발히 전개하고 있기 때문이다.

최근 진행된 서울-BMS 이노베이션 스퀘어 챌린지 시상식 모습./사진=한국BMS제약

특히, 한국BMS제약은 AI를 활용한 신약 개발 등 혁신 기술을 발굴하기 위해 서울시, 서울바이오허브와 올해로 4회째 '서울-BMS 이노베이션 스퀘어 챌린지'를 운영하고 있다. AI, 디지털 헬스 등 다양한 분야의 기술력을 보유한 국내 바이오 스타트업에 상업화 역량을 강화하고 추가 연구개발을 지원하는 멘토링을 제공한다. 지난해 우승한 갤럭스는 AI 기술과 물리학적 원리를 융합한 단백질 설계 플랫폼을 통해 PD-L1, HER2, ALK7 등의 표적에 결합할 수 있는 항체 후보를 개발, 국산 AI 기술의 가능성을 입증하기도 했다.

이혜영 한국BMS제약 대표는 "AI 기술을 접목해 신약 개발 속도를 높이고, 정밀 진단과 맞춤형 치료 등 환자 중심의 의료 혁신을 실현해 나가고 있다"며 "오픈이노베이션 전략을 통해 국내 바이오 스타트업의 연구 개발 역량을 높이고 신약 접근성 확대로 이어질 수 있도록 기여하고 있다. 앞으로도 국내 헬스케어 생태계의 파트너로서, 환자의 삶을 바꾸는 혁신이 확산할 수 있도록 다양한 파트너들과 협력해 나갈 것"이라 말했다.

박정렬 기자 parkjr@mt.co.kr