7년차 바이오벤처, AI 도입했더니…신약 후보물질 단숨에 30개 확보

세계는 지금 DX혁명
(8) K바이오 역전 드라마, DX가 쓴다

수만편 논문, 인공지능이 분석
질병 치료 유용한 물질 찾아내
스탠다임 "임상 성공률도 높아져"

VR로 뇌질환 환자 시야장애 개선
국산 1호 디지털 치료제 곧 나와

신약 바이오벤처 스탠다임이 보유한 신약 후보물질(파이프라인)은 30개다. 한미약품과 엇비슷하다. 설립 7년 차인 이 회사가 다수의 파이프라인을 확보한 밑거름은 인공지능(AI)이다. 전 세계에 공개된 수만 편의 논문 등을 AI로 분석해 질병 치료에 유용한 화학물질을 찾아내는 기술 덕분이다. 이 회사는 통상 4~5년 걸리는 물질 발굴 기간을 2년 안팎으로 절반 이상 줄였다. AI로 대표되는 디지털 대전환(DX) 혁신이 신약 개발의 패러다임을 바꿔놓고 있다는 평가가 나온다.

그래픽=전희성 기자

신약 개발 기간 반으로 ‘뚝’

21일 식품의약품안전처와 한국제약바이오협회 등에 따르면 AI 기술을 활용해 신약 개발 연구를 할 경우 신약 개발 전(全) 주기는 기존 10~13년에서 6~7년으로, 1조~2조원가량 소요되던 개발 비용은 6000억원으로 줄어든다. 코로나19 백신이 빠르게 개발된 것도 AI 덕분이었다. 통상 10년 걸리던 백신 개발에 AI를 투입해 화이자는 10.8개월, 모더나는 11.4개월 만에 코로나19 백신을 내놨다.

AI 신약 개발은 이미 대세가 됐다. 국내에만 스탠다임 같은 AI 기반 신약 개발 바이오벤처가 40여 곳에 이른다. 기존 제약사와 바이오기업들도 AI 도입을 서두르고 있다. SK케미칼은 올초 AI를 활용해 14개월 만에 후보물질 3종을 도출하는 성과를 냈다. 김한조 스탠다임 합성연구소장은 “AI를 활용해 도출한 후보물질은 임상성공률도 높일 수 있다”고 말했다.

VR로 고혈압 치료하는 3세대 신약

‘디지털 치료제’는 2017년 9월 미국 기업 페어테라퓨틱스가 개발한 약물중독 치료 앱 ‘리셋’이 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받으면서 문을 열었다. 비대면 치료가 가능하고 마땅한 치료제가 없는 중추신경계 질환 등에서 대안 치료제로 디지털 치료제가 주목받고 있다. AI, 챗봇, 가상현실(VR) 등을 활용하기 때문에 약물 오남용이나 부작용 우려가 적다는 것도 장점으로 꼽힌다. 1세대(알약·캡슐), 2세대(항체·단백질 치료제) 약과 달리 3세대 치료제인 디지털 치료제는 ‘머리로 먹는 약’으로 불린다. FDA 허가를 받은 디지털 치료제는 20종으로, 주의력결핍과잉행동장애(ADHD)와 약물중독 등의 치료에 쓰인다.

국내에서도 디지털 치료제 개발 경쟁이 뜨겁다. 뉴냅스(VR을 통한 뇌질환 환자의 시야장애 치료), 라이프시맨틱스(암 환자 재활 앱), 에임메드와 웰트(앱을 활용한 불면증 치료제), 하이(불안장애 치료 앱) 등 다섯 곳이 임상 단계에 있다. ‘국산 1호 디지털 치료제’ 후보들이다. 연내 허가를 받는 곳이 나올 가능성이 크다는 게 업계의 관측이다.

정보기술(IT) 기업들도 제약사와 손잡고 디지털 치료제 개발에 적극 나서고 있다. KT와 한미약품은 지난 6월 디지털 치료제 전문기업 디지털팜에 합작투자했다. 국가생명공학정책연구센터에 따르면 글로벌 디지털 치료제 시장 규모는 올해 38억8000만달러에서 2030년 173억4000만달러로 성장할 전망이다.

IT 인력 모셔오기 경쟁

국내 바이오업계에선 IT 인력 모셔오기 경쟁이 한창이다. AI 신약개발사들은 전통적 화학·생물학 기반 인력과 소프트웨어 엔지니어 인력 비중이 ‘반반’이다. 디지털혁신 책임자라는 자리를 신설하고 DX에 박차를 가하는 헬스케어 기업도 있다. 의료기기업계 관계자는 “IT 인력이 해외로 유출되는 것을 막기 위해 아예 현지 법인을 설립하는 방안도 검토 중”이라고 말했다.

남정민 기자 peux@hankyung.com