AI 활용법 무궁무진...신약 개발서 후보물질 발굴 등 영향력↑

신약 연구개발 기간 단축, 비용 절감 등 활용 가치 높아
대웅제약 AI 신약개발 시스템, 난제 해결 과정서 주된 역할
시행착오 줄이고, 약리 활성 관련 추가 유효성분 도출 도와

문근영 기자 (mgy@medipana.com)2024-02-23 06:07

[메디파나뉴스 = 문근영 기자] 무서운 속도로 발전하는 인공지능(AI)이 다양한 영역으로 발을 넓히고 있다. 제약·바이오 분야도 예외가 아니다. 특히 AI를 활용한 신약 개발 과정에서 연구개발 기간 단축, 비용 감소 등 여러 장점이 나타나면서, 인공지능은 제약·바이오 업계에서 든든한 조력자로 자리 잡을 전망이다.

식품의약품안전평가원이 최근 발간한 자료에 따르면, 미국에선 신약개발에 약 15년이 걸리고 비용은 약 2~3조 원이 필요하다. AI를 활용하면 신약개발 기간을 절반 이하로 줄이는 게 가능하고, 비용은 약 6000억 원 절감할 수 있다는 분석이 담겼다.

인공지능이 신약 개발에 기여하는 부분이 커지면서, AI를 활용하는 기업도 늘고 있다. 일례로 대웅제약은 최근에 인공지능 신약개발 시스템 '데이지(DAISY, Daewoong AI System)'를 구축하며, AI 활용법을 제시하고 있다. 이 시스템은 웹 기반 AI 신약개발 포털이다. 이 회사 연구원들이 신규 화합물질을 발굴하고 약물성을 예측하는 데 활용한다.

DAISY에서 주목할 도구는 신약 후보물질을 탐색하는 AIVS(AI based Virtual Screening)다. 이 도구를 활용하면, 표적 단백질 대상으로 활성물질을 찾을 수 있다. 3D 모델링 기반으로 동일한 화학적 특성을 보인 새로운 활성물질을 발굴하는 방식이다.

데이지 활용으로 나타난 가시적인 성과는 인공지능 활용 가치를 설명한다. 두 가지 표적 단백질에 동시 작용하는 활성물질을 찾고 최적화 단계에 돌입한 게 사례다. 이 회사는 연구원들이 1년 넘게 고민한 난제를 AI로 해결했다며, 활성물질 발굴부터 최적화 단계 돌입까지 소요된 기간은 2달이라고 강조했다.

AI 활용 가치는 여기서 끝이 아니다. 대웅제약에 따르면, 암세포 억제 효능을 보인 활성물질 발굴부터 최적화를 거친 후 특허 등록이 가능한 선도물질 확보까지 6개월이 걸렸다. 기존 방식으로 진행하면 최소 1~2년 걸리는 프로젝트라는 설명이다.

신약 개발에서 인공지능은 비만, 당뇨, 항암제뿐만 아니라 단백질 분해제 개발에서 결과물을 얻도록 돕고 있다. 항체 설계와 안정성 평가를 동시 진행하는 형태로 연구개발 시행착오를 줄이는 게 기대된다.

동국제약 사례도 AI가 신약 개발 과정에서 각광받는 이유를 보여준다. 이 회사는 최근에 온코빅스에서 개발한 인공지능 약물 도출 플랫폼 기반으로 연구 영역 확장을 꾀하고 있다. 약리 활성 관련 추가 유효성분 도출, 개량신약 후보물질 발굴 등 성과를 거두기 위해서다.

박신정 동국제약 상무이사는 AI 약물 도출 플랫폼 기술을 활용해 현재까지 알려진 유효성분과 효력 이외에 약리 활성을 나타내는 추가적인 유효성분을 도출하고, 혁신적인 개량신약 발굴과 함께 다양한 질환 치료제 및 전문의약품 개발로 확대할 예정이라고 밝혔다.

인공지능 알고리즘에 기반한 신약개발 연구 업무협약에선 기술 협력에 따른 시너지 효과가 나타날 전망이다. 지난 13일 목암생명과학연구소와 이화여자대학교는 연구역량을 바탕으로 AI 기반 신약개발 분야 협력을 강화하기로 약속했다. 학계와 산업계 간 인공지능 기술 협력 사례를 보여주는 연구가 진행될 예정이다.
 

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