[기고] 해양생물과 AI로 여는 차세대 식의약 산업

국립해양생물자원관 소재개발연구실 정승현 전임연구원

국립해양생물자원관(이하 자원관)은 인공지능(AI)과 바이오 기술을 융합해 해양생물에서 차세대 식의약 소재를 개발하는 ‘해양생물 유전정보 기반 펩타이드 글로벌 식이보충제 및 의약소재 개발’사업을 올해부터 본격적으로 수행한다. 이 사업은 해양수산부와 해양수산과학기술진흥원이 공모한 과제로, 총 176억 원 규모로 5년간 진행된다.

최근 AI 기술은 바이오제약 산업의 핵심 동력으로 부상하고 있다. 특히 빅데이터 분석 기술이 정밀의학과 맞춤형 치료제 개발에 접목되면서, 식의약 산업 전반에 걸쳐 중요한 기술로 활용되고 있다. 그중에서도 펩타이드는 국가 제4차 생명공학육성 기본계획(`23~`32)에 따라 만성·난치성 질환 치료제 개발을 위한 미래 첨단소재로 주목받고 있다.

이번 사업은 자원관이 축적해온 해양생물 유전체 정보와 AI 기술, 다양한 전문 인력을 결합한 ‘오픈이노베이션’ 방식으로 추진된다. 미국 FDA 등록 경험을 보유한 ㈜큐비엠이 사업을 총괄하고, 자원관은 유전정보 해독 및 AI 기반 활성 분석을 맡는다. 의약품 수준의 원료 합성은 HLB펩이, 인체적용시험과 식품 전략 수립은 가천대 산학협력단이 각각 수행한다.

전 세계적으로 AI 기반 신약 개발 시장은 2016년 약 8천억 원에서 2024년에는 약 11조 원 규모로 급성장하고 있으며, 글로벌 제약사들도 AI 기술을 통해 개발 기간 단축과 비용 절감을 도모하고 있다. 예를 들어, 얀센은 베네볼런트AI(BenevolentAI)와 협업해 후보물질을 임상 2상 단계에 진입시켰으며, 리커전(Recursion)은 뇌혈관기형 치료제 후보물질을 5년 만에 임상 1상 승인받은 바 있다.

자원관은 그간 해양생명자원 인벤토리 데이터를 기반으로 다양한 생리활성을 지닌 펩타이드를 지속적으로 발굴해왔다. 2023년에는 체내 무기질 대사를 조절하는 낙지 유래 펩타이드를, 2024년에는 배뇨 기능 개선에 효과가 있는 문어 유래 펩타이드를 개발하여 각각 민간기업에 기술 이전했다.

최근 해양 바이오소재는 단순 원료 수준을 넘어 인체 적용이 가능한 기능성 성분으로 진화하고 있으며, 이번 과제는 이러한 흐름 속에서 해양 유래 고기능성 펩타이드의 상용화와 글로벌 시장 진입을 동시에 실현하고자 한다.

자원관은 민·관·학 협력 기반의 해양바이오 생태계를 조성하고, 해양생물자원의 산업적 가치를 전 세계로 확산시켜 차세대 식의약 산업을 선도할 수 있도록 지속적으로 역량을 강화해 나갈 계획이다.

국립해양생물자원관 소재개발연구실 정승현 전임연구원