김대건 액트노바 대표, 동물실험에 AI 접목한 KAIST연구팀…"의료계의 토스가 목표죠"

동물 대상 신약물질 전임상단계
AI 기술로 이상행동 정확한 분석
실험으로 희생되는 동물 수 줄여

“실험 동물의 일생은 보고서의 ‘점’ 하나로 치환됩니다. 그 희생에 조금이라도 많은 정보가 담기도록 노력해야 하죠.”

김대건 액트노바 대표는 ‘최고의 분석, 최소의 희생’이라는 회사의 슬로건으로 내세웠다. 이 회사는 신약 후보물질의 전임상시험 단계에서 분석 과정을 인공지능(AI) 기술로 자동화·효율화하는 소프트웨어를 개발했다. 전임상시험은 신약 후보물질을 사람에게 사용하기 전에 실험용 쥐 같은 동물에게 먼저 사용해 부작용과 효과를 알아보는 단계다.

2018년 설립된 액트노바는 뇌과학 분야 권위자인 김대수 KAIST 교수팀이 주축으로 구성됐다. 지난해 시드(초기) 단계에서 카카오벤처스의 투자를 받았고, 최근 프리 시리즈A 라운드를 열었다.

○CES 혁신상 받은 기술

김대수 KAIST 교수(왼쪽)와 김대건 대표.

액트노바가 주목한 건 비효율적이고 비윤리적이던 전임상시험 시장이다. 그간 전임상시험을 한 뒤 결과를 분석하는 작업은 ‘아날로그’적으로 이뤄져 왔다. 특히 알츠하이머와 파킨슨병 같은 뇌질환은 약효를 분석하기가 더 어려웠다. 예를 들어 발작 같은 증상은 간헐적으로 발생하는 탓에 수의사 등 연구 인력이 하루 종일 쥐의 영상을 찍으며 지켜봐야 했다. 또 쥐가 고통을 느끼는 정도를 쥐의 표정을 보고 육안으로 분석하는 등 정확도도 떨어졌다.

액트노바가 개발한 건 동물 행동 실험을 AI 기술을 통해 분석하는 소프트웨어다. AI가 촬영된 쥐의 영상을 골격 단위로 분석한다. 영상 속 쥐의 뼈마디 마디와 코끝, 머리 중심 등에 점을 찍어 좌표 데이터를 검출하는 식이다. 이를 통해 컴퓨터단층촬영(CT)으로는 분석하기 힘든 이상 행동을 찾아낼 수 있다. 김 대표는 “예를 들어 파킨슨병에 걸린 쥐는 한쪽 뇌가 마비되면 한 방향으로 계속 빙글빙글 도는 증상이 나타나는데, 기존 방식은 단순히 몇 바퀴를 도는지 정도를 분석하는 게 전부였다”며 “딥러닝을 통해 골격 데이터를 추출하면 조금 더 정밀한 고차원 분석이 가능하다”고 설명했다.

이를 통해 실험에 희생되는 동물 수를 줄일 수 있다는 것이 회사 측 설명이다. 적은 실험체만으로도 정확한 분석이 가능해진 덕분이다. 또 관련 인력을 줄여 비용 효율화도 가능하다. 김 대표는 “분석 비용과 시간 모두 80% 이상 줄였다”며 “향후 10마리의 쥐가 필요했던 실험이 3마리만으로 가능한 수준이 될 것”이라고 말했다.

액트노바는 관련 소프트웨어를 서비스형 소프트웨어(SaaS) 형태로 만들어 기업·기관 등에 납품한다. 이 기술로 2022년 CES에서 혁신상을 받았다. 한미약품, 녹십자, 식약처 같은 국내 기업과 기관에 더해 미국 매사추세츠공대(MIT), 샌디에이고대(UCSD) 같은 해외 고객사도 확보했다.

○의료 AI계 토스 꿈꾼다

액트노바는 향후 CRO(임상시험기관) 사업도 강화할 계획이다. 단순히 솔루션을 공급하는 것을 넘어 직접 임상시험을 대행해 주는 영역으로 사업을 확장하는 것이 목표다. 김 대표는 “고령화 시대로 접어들면서 뇌질환 발병률이 높아지고 뇌질환 치료제(CNS) 분야 시장 규모는 2028년엔 260조원까지 커질 것”이라며 “전체 관련 수요에 비해 CRO 시장에서 동물 실험 분석 분야가 차지하는 비중이 4% 남짓에 그치고 있어 앞으로 성장 가능성이 무궁무진하다”고 설명했다.

액트노바는 앞으로 의료 AI업계의 ‘토스’가 되는 게 목표다. 누구나 직관적이고 쉽게 쓸 수 있는 서비스를 구축하겠다는 뜻이다. 언뜻 무거운 의료 분야와 모순되는 것처럼 보인다. 김 대표는 “오랜 기간 한 분야를 파고들고 있는 우리 팀원들의 ‘장인정신’과 스타트업 특유의 ‘애자일’ 정신을 합해 토스처럼 가벼우면서도 혁신을 이뤄낸 서비스를 만들 것”이라고 말했다.

김종우 기자 jongwoo@hankyung.com