AI 활용한 신약 개발 시대 열려... 15→7년으로 개발 기간 단축 기대

신약 개발 글로벌 경쟁력 강화 위해 AI 적극 활용

15년 걸리던 기존 신약 개발 기간 절반 수준으로 단축 기대

정부가 국내 신약 개발 산업의 글로벌 경쟁력 강화를 위해 의료 인공지능(AI) 개발에 나선다. 민간 연구진과 함께 3년간 258억원을 투자해 의료 AI 플랫폼을 개발해서 기업 등에게 공개할 계획이다. 평균 15년 정도 걸리는 신약 개발 기간을 7~8년 수준으로 단축할 수 있을 것으로 기대 중이다.

과학기술정보통신부(과기정통부)와 보건복지부가 인공지능 및 빅데이터를 활용한 신약개발을 위해 AI·신약 개발 전문가로 이루어진 6개 연구팀과 운영관리기관을 구성한다고 13일 밝혔다.

 

해당 사업은 후보물질 도출, 임상시험 등 신약개발 단계별로 맞춤형 인공지능 플랫폼을 구축하는 것을 주요 내용으로 한다. 후보물질 발굴, 신약 재창출, 스마트 약물감시 등 3개 분야를 우선 개발한다.

 

▲후보물질발굴은 실험결과, 논문자료 등을 학습한 인공지능으로 신약 후보물질을 빠르게 도출하는 것이 목표다. ▲신약 재창출은 안정성이 검증된 약물의 새로운 효능을 발견해, 신약으로 활용하는 방법을 제시하는 것이 목표다. ▲스마트 약물감시는 AI가 의약품 부작용 사례를 학습해 이상사례 발생 전에 약물의 부작용을 예측하는 것이 목표다.

과기정통부 관계자는 "의약품 산업은 연 1200조원(IMS헬스 조사 기준) 규모의 거대 시장으로, 블록버스터급 신약은 연매출 1조원 이상을 노릴 수 있는 유망 분야다. 하지만 신약개발을 위해서는 1조원 이상의 막대한 연구·개발 비용과 평균 15년 정도의 긴 기간이 필요하다. 글로벌 기업보다 규모가 작은 국내 제약사에게는 진입장벽이 있을 수밖에 없다"며, "때문에 AI를 활용해 신약 개발에 소요되는 시간과 비용을 단축함으로써 진입장벽을 낮추는 방안이 최근 각광받고 있다"고 말했다.

한국은 다년간 연구·개발을 통해 많은 의료 데이터와 진료 정보를 축적하고 있어, 이를 활용해 의료 AI를 개발하면 국내 신약개발 역량이 한 단계 도약할 수 있으리라는 것이 과기정통부의 분석이다.

 

신약 후보물질의 발굴을 돕는 AI 플랫폼은 주식회사 아론티어, 중앙대학교, 대구경북첨단의료산업진흥재단, 이화여자대학교 등 4개 팀이 관련 개발을 진행하고 있다. 주식회사 아론티어(연구책임자 고준수)는 서울 아산병원 유전체 데이터, 간(肝) 오가노이드 실험 데이터 등을 활용해 폐·뇌암 등 치료제 개발 AI 플랫폼을 만들 계획이다. 중앙대는 한국화학연구원의 화합물 데이터를 활용·질병 치료의 단서가 되는 단백질을 예측해 퇴행성 뇌질환에 특화된 AI 플랫폼 개발을 진행 중이다.

 

대구경북첨복재단은 재단 신약개발지원센터의 선행 연구를 기반으로 AI 모델을 만들고, 유한양행 등 주요 제약사의 화합물 데이터를 활용해 표적 함암제 개발 플랫폼을 구축하고 있다. 이화여대는 항암제, 섬유화 치료제를 연구하고 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 슈퍼컴퓨터(HPC) 인프라를 활용한 클라우드 플랫폼 구축을 목표로 하고 있다.

 

신약 재창출 연구도 진행 중이다. 재창출된 신약은 안전성이 검증되었던 약품인 만큼 추가 임상기간이 짧아 저비용 고효율로 신약 상용화에 나설 수 있는 장점이 있다. 한국과학기술원 연구팀은 기존의 약물 작용 상황을 모사한 AI 모델을 개발하고, 실험 검증 등을 통해 해당 플랫폼을 고도화시킬 계획이다.
 

또한 서울 아산병원은 면역항암제 빅데이터를 집중 학습해 약물 이상 반응을 조기 예측하고 신속하게 대처할 수 있는 스마트 약물감시 시스템을 구축할 예정이다.

 

과기정통부는 이번 사업이 성공적으로 진행될 경우 신약 개발 기간을 기존의 절반 수준인 7~8년까지 단축할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 개발된 AI 플랫폼은 연구자·기업 등이 자유롭게 사용할 수 있도록 공개할 예정이며, 소유권은 연구기관에 귀속된다.

 

[사진=게티이미지뱅크 제공]