해외 빅파마, ‘AI 협력’ 신약개발 경쟁

신약개발 관련 인공지능(AI) 기술의 끝은 없다. 글로벌 제약사들은 단순히 기존 임상의 속도를 높이는 수준에서 벗어나 ‘가상 임상’이라는 새로운 방식에 도달하도록 AI에 눈독을 들이고 있다. 스위스 제약사 로슈나 미국의 얀센과 화이자(PFE), 독일 바이엘 등 글로벌 빅파마 30곳 이상이 AI 업체와 협력해 신약개발을 하고 있다.


2021년 12월 로슈는 미국 AI 업체 리커젼(Recursion)과 향후 10년간 신경학과 종양학 분야에서 최대 40개 신약을 발굴해 개발하는 계약을 체결했다. 리커젼은 실험실에서 찾아낸 신경세포와 암세포, 이와 관련한 생체 소분자 등의 표현학적 이미지 빅데이터를 수리학적 모델로 분석하는 AI를 개발했다. 최근에는 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)을 일으키는 사스코로나바이러스-2의 데이터를 추가하는 등 AI 알고리듬(algorithm)의 성능을 꾸준히 높여가고 있다.

관련업계는 AI가 ‘가상임상’이라는 새로운 방식을 탄생시키는 데 마중물이 될 것이라고 분석한다. 다케다는 임상환자 증상과 부작용 실험데이터를 AI에 학습시켜 임상에 필요한 적합한 환자군을 선별하는 가상 임상을 하고 있다. 바이엘은 데이터 분석을 넘어 AI가 임상에서 약동학적 모델을 예측하는 수준까지 기술을 개발했다.


개발 중단된 약물도 새로운 적응증(약효를 보이는 질병 분야)으로 재개발하고 있다. 얀센은 2016년부터 영국 베네볼런트AI와 협력해 신약개발과 기존 약물의 적응증 확대 연구를 하고 있다. 실제로 얀센은 과잉행동장애 약물로 바비스안트(Bavisant)를 개발하다가 중단했다. 이에 베네볼런트AI는 개발한 알고리듬이 불면증이 발생하는 부작용을 역으로 적용, 병적 졸음을 유발하는 파킨슨병 치료제로 제안했다. 그 결과 현재 임상 2b상을 진행 중이다.

화이자와 바이엘도 AI를 적극 활용하고 있다. 화이자는 중국 엑스탈파이(XtalPi)와 미국 아톰와이즈 등 7개 AI 업체와 연구를 진행 중이다. 바이엘은 영국 엑센시아와 캐나다 사이클리카 등 8개 AI 업체와 동시다발적으로 협력연구를 이어가고 있다.


GSK도 보폭을 넓히고 있다. AI신약개발 전문기업 아톰와이즈와 공동연구를 진행하고 있다. GSK는 자체 보유한 신약개발 데이터를 제공하고 신약개발에 적합한 타깃 물질을 받는다. 아톰와이즈는 AI 신약개발 플랫폼의 성능을 더 다듬는다.

관련업계 관계자는 “빅파마가 여러 AI 업체와 동시에 개발하는 사례가 늘고 있다”며 “후보물질을 찾는데 전문가 그룹이 붙어 1~5년 동안 논문을 보고 분석해야 하는데 AI는 하루면 할 수 있다”고 귀띔했다. 이어 “실험 데이터가 끊임없이 축적되고 데이터 간 연계 학습까지 가능한 알고리듬이 개발되고 있다”며 “후보물질 발굴뿐만 아니라 전임상이나 초기 임상 과정에서 나올 수 있는 결과도 높은 수준으로 예측한다”고 설명했다.