AI 신약 설계부터 뇌질환 신약까지…빅파마가 찾는 K스타트업

J&J·BMS·AZ 등 빅파마, 갤럭스·쓰리브룩스·포트래이와 잇따라 협력
단순 기술도입 넘어 공동연구·육성까지…K스타트업 협력 방식 다변화

글로벌 제약사들의 기술 도입 방식이 후기 임상 단계 후보물질 중심에서 초기 후보물질과 플랫폼 기술 발굴, 기술을 보유한 스타트업 육성 등으로 다양해지고 있다. 국내 바이오 스타트업과도 초기 연구개발부터 공동연구까지 협력 범위를 넓히는 모습이다.

최근 미국 존슨앤드존슨(J&J), 브리스톨마이어스스큅(BMS), 암젠, 영국 아스트라제네카 등 글로벌 빅파마와 셀트리온, SK바이오팜 등 국내 제약·바이오 기업들이 오픈이노베이션 프로그램을 운영하며 유망 기술과 스타트업 발굴에 나섰다.

그래픽=정서희

◇K스타트업 협력 넓히는 빅파마…신약 기술 발굴 넘어 공동연구·육성까지

이 같은 흐름에서 글로벌 제약사들의 관심을 받고 있는 국내 바이오 스타트업으로는 갤럭스, 쓰리브룩스테라퓨틱스, 포트래이가 대표적이다.

갤럭스는 인공지능(AI)과 물리화학 원리를 결합해 단백질과 항체를 설계하는 플랫폼 ‘갤럭스 디자인’을 개발하고 있다. 원하는 기능을 가진 항체를 처음부터 설계하는 ‘드 노보(de novo) 항체 설계’ 기술을 기반으로 2024년 BMS 오픈이노베이션 프로그램에서 우승했다. 2025년에는 셀트리온과 다중항체 기반 자가면역질환 치료제 공동개발 업무협약을 체결했고, 최근에는 아스트라제네카와의 협업 사례도 공개했다.

쓰리브룩스테라퓨틱스는 리소좀 기능을 활성화해 뇌에 쌓인 독성 단백질을 제거하는 저분자화합물 기반 뇌질환 치료제를 개발하고 있다. 2025년 BMS 오픈이노베이션에 이어 올해 SK바이오팜·서울바이오허브 오픈이노베이션의 중추신경계(CNS) 분야 선정 기업으로 이름을 올렸다. 기존 뇌질환 치료제 개발에서 많이 활용된 항체와 다른 작용 원리를 갖춘 저분자화합물이라는 점이 특징이다.

포트래이는 공간생물학 데이터에 AI를 접목해 암 조직을 세포 단위로 분석하는 플랫폼을 개발하고 있다. 셀트리온·서울바이오허브 오픈이노베이션과 암젠코리아의 ‘골든티켓’ 프로그램에 이어 올해 J&J는 스타트업 지원 프로그램 ‘제이랩스(JLABS)’에도 선정됐다. 약 3000명의 환자로부터 1억2000만개 이상의 세포 공간 지도 데이터를 확보했으며, 이를 신약 타깃 발굴 등에 활용하고 있다.

세 기업이 개발하는 기술은 AI 기반 신약 설계, 새로운 뇌질환 치료 방식, 공간생물학 등 최근 글로벌 제약·바이오 업계가 주목하는 분야다. 모두 신약개발 초기 단계에서 후보물질이나 표적을 찾는 데 활용될 수 있다는 공통점이 있다.

◇공동연구부터 인큐베이팅까지…달라진 빅파마의 K스타트업 활용법

글로벌 제약사들의 국내 바이오 스타트업과의 협력도 단순한 기술 도입에서 벗어나고 있다. 유망 후보물질을 들여오는 데 그치지 않고 스타트업의 연구에 직접 참여하거나 자체 인프라와 네트워크를 제공해 기술을 검증하는 사례가 늘고 있다.

한국을 바라보는 시선도 달라지고 있다. 과거에는 의약품 판매나 임상시험을 수행하는 시장으로 한국을 활용했다면, 최근에는 초기 연구개발과 플랫폼 기술 협업, 유망 스타트업 발굴이 가능한 혁신 거점으로 활용하려는 움직임이 나타나고 있다.

BMS는 올해 아시아태평양(APAC) 전담 조직을 신설하고 한국·일본·중국 등을 차세대 성장축으로 재편했다. 독일 바이엘도 국내 기업과 협력을 논의하는 데서 나아가 실제 공동 프로젝트를 추진하는 단계로 협력 방식이 달라지고 있다고 평가했다.

국내 바이오기업 입장에서도 글로벌 제약사와의 협력 방식이 다양해지고 있다. 단순히 기술이전으로 후보물질을 넘기는 데 그치지 않고 초기 연구를 함께 진행하면서 기술을 검증하고, 글로벌 제약사의 네트워크와 연구 인프라를 활용할 기회가 커지고 있는 것이다.

이 같은 협력 방식의 변화는 국내 바이오기업에도 기술 검증과 해외 진출, 자금 조달 측면에서 새로운 기회가 될 수 있다는 분석이 나온다.

허혜민 키움증권 연구원은 “정책 변화로 불확실성이 커지고 신약개발 경쟁이 심화하는 상황에서 빅파마들이 선제적으로 대응하고 있는 만큼, 앞으로 기술이전과 인수합병(M&A)이 늘어나 국내 바이오기업에도 기회가 될 수 있다”고 말했다.

황주리 한국바이오협회 교류협력본부장도 “글로벌 제약사들이 자체 개발보다 기술 도입에 무게를 두는 현재 흐름은 IPO(기업공개)나 유상증자 외에는 자금 조달 선택지가 적은 국내 바이오기업에 분명한 기회”라고 말했다.

서울바이오허브 관계자는 “오픈이노베이션은 대기업의 자본과 인프라, 스타트업의 기술을 연결해 공동 연구와 사업화를 추진할 수 있는 협력 방식”이라며 “글로벌 제약사와 국내 스타트업 간 협력 사례가 늘어나면서 국내 바이오기업의 기술 개발과 해외 진출 기회도 확대될 것으로 기대한다”고 말했다.

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