AI, 연 400만명 임상데이터 분석...패러다임 바꾼다

• 배영우 아이메디신 대표, 인공지능 활용 신약개발 대세

인공지능(AI)이 한해동안 신약개발과 관련한 100만건 이상 논문을 읽을 수 있고, 400만명 이상 임상데이터를 분석할 수 있다는 의견이 제기됐다.

통상 연구자 한사람이 1년간 200~300여 건의 신약개발 자료를 조사할 수 있다는 점에서 AI가 사람에 비해 최소 1만배 이상 데이터분석 능력을 보유하고 있다는 주장이다.

글로벌 제약기업처럼 국내 제약사들도 인공지능을 활용한 신약개발에 적극 나서야 한다는 설명이다.

배영우 아이메디신 대표(제약바이오협회 4차산업 전문위원)는 최근 제약바이오협회가 발간한 정책 보고서에서 ‘4차 산업혁명시대 인공지능을 활용한 신약개발’이라는 주제의 기고를 통해 이같이 밝혔다.

배영우 대표

배 대표는 일반적으로 신약개발을 위해 한 명의 연구자가 조사할 수 있는 자료는 한 해에 200~300여건 정도가 된다고 전제했다.

반면 IBM의 왓슨과 같은 인공지능은 한 연구에서만도 100만건 이상의 논문을 읽을 수 있고, 동시에 미국에서 기존에 등록되어 있는 400만 명 이상의 임상 데이터를 분석할 수 있다는 것이 배 대표의 지적이다.

인공지능 시스템이 발달해 신약개발에 본격적으로 활용되면 미래에는 비용과 기간을 대폭 줄여 블록버스터 약물도 개발할 수 있을 것이라는 전망이다. 또 동일한 인공지능 시스템을 사용할 경우에도 먼저 개발한 회사가 특허를 등록할 수 있다는 설명이다.

제약사가 신약을 개발하지 않고 라이선스를 구매해 판매에 전담하는 새로운 모델도 등장할 것이라는 게 배 대표의 전망이다.

배 대표에 따르면 글로벌 대형 제약사들은 인공지능을 이용한 신약개발에 착수하고 있다.

영국의 인공지능 기업 BenevolentAI와 존슨앤존슨의 계열사인 얀센은 제휴계약을 체결해 인공지능을 적용해 임상단계 후보물질에 대한 평가 및 난치성 질환 타깃 신약개발에 착수했다.

또 글로벌 1위 제약사인 화이자는 클라우드 기반 인공지능플랫폼인 IBM의 신약 탐색용 왓슨(Watson for Drug Discovery)을 도입해 면역종양학 분야에 적용하여 항암 신약 연구개발을 진행하고 있다.

화이자는 자사가 보유한 암과 관련된 대규모의 자료를 학습하고 분석하는 데 왓슨을 사용하고, 특히 신약에 적용될 표적을 발굴하기 위한 가설을 세우고 검증하는 데 집중하고 있다.

신약 탐색용 왓슨은 방대한 정보로 복잡한 암 치료 영역에서 신약과 병용요법 개발을 효과적으로 돕고 환자들에게 보다 신속히 혁신적인 신약을 제공할 것으로 기대된다는 설명이다.

이스라엘의 테바도 IBM과 제휴하여 호흡기 및 중추신경계질환 분석과 만성질환 약물 복용 후 분석 및 신약 개발에 착수했다.

테바의 의약품을 복용하는 환자 중 약 2억명 상당의 복용 후 데이터를 모아 부작용 사례, 추가 적응증 확보 및 신약 개발을 진행하고 있다.

머크와 제휴하고 있는 Atomwise는 인공지능 기술로 하루 만에 에볼라에 효과가 있는 신약 후보를 2개나 발견한 성과를 내기도 했다.

일본은 정부 산하 연구소인 이화학연구소와 교토대학이 협력하고 일본 문부과학성이 지원하는 프로젝트를 진행하고 있다.

이 프로젝트는 참여기업과 연구기관에서 100명의 과학자와 엔지니어들이 팀을 이뤄 신약개발에 특화된 인공지능을 만드는 것이 목표로, 일본 문부과학성은 1100억원의 재정적 지원을 추진하고 있다.

이화학연구소가 주관해서 도쿄대학병원, 오사카 대학병원, 게이오병원 등 전국적으로 수 십 개의 의료기관과 제약 및 헬스케어 분야 기업들이 참가해 인공지능으로 연구를 시작한다.

따라서 국내 제약기업들도 인공지능을 활용한 신약개발에 관심을 가져야 한다는 것이 배대표의 주장이다.

국내에서는 대형 제약사를 중심으로 신약 연구개발 투자규모가 지속적으로 증가하고는 있으나 매출액의 규모가 상대적으로 작아 연구개발비는 낮은 수준이고, 블록버스터급의 신약 연구개발 분야는 미진한 실정이다.

다만 국내 제약업계는 보건 의료 빅데이터의 활용과 신약개발에서 인공지능 활용에 대한 기대가 증가하고 있으며, 바이오마커 발굴로 약물 효용성이 높은 환자군을 식별하는 데 인공지능의 활용을 예상하고 있다.

여기에 국내에도 인공지능 신약 개발 신생 기업이 등장하고 있다는 설명이다.

배 대표는 “제약산업은 신약개발 패러다임 변화를 맞고 있다”며 “Quick win, fast fail로 2010년대 이후 본격적으로 변화되고 있는 이 패러다임에 인공지능은 더할 나위없이 적합한 기술로 각광을 받고있다”고 말했다.

그는 “신약개발에 있어서 우리나라는 후발 주자이며, 규모도 작은 상황이지만, 인공지능은 이러한 상황을 빠른 시일안에 극복하고 글로벌 제약산업에 선도 주자로 성장할 수 있는 기회를 제공할 것”이라고 덧붙였다.

이를 위해 수요자 중심의 인력 양성과 국내 제약산업 실정에 맞는 인프라 구축이 필요하다고 배 대표는 강조했다.

상용화 수준의 서비스를 제공하고 있는 인공지능 플랫폼을 활용해 국내 제약사들이 공용으로 인공지능을 사용할 수 있는 인프라가 필요하다는 의견이다.

이와 함께 신약개발에 필요한 데이터는 공통으로 활용할 수 있는 방대한 공공 데이터를 중심으로 인공지능 플랫폼에 학습하여 활용할 수 있도록 하고 국가와 민간이 공동으로 투자하고 운영하는 인프라가 필요하다고 배 대표는 설명했다.

그는 “인공지능 활성화를 위해 국가적 장려와 빅데이터 활용을 포함한 정부의 적극적인 지원과 투자는 제약산업의 발전을 가속화 시킬 수 있을 것”이라고 강조했다.