인공지능 '왓슨'이 만드는 신약 뭐가 있나?

송고 2017.09.21 13:11 | 수정 2017.09.21 13:13
이소라 기자 (sora6095@ebn.co.kr)

얀센·머크·노바티스 등 글로벌 제약사 6곳 AI활용 신약개발

일본 정부도 최근 'AI-제약' 인프라 구축에 1100억원 베팅

한국제약바이오협회가 20일 발간한 '4차 산업혁명시대 인공지능을 활용한 신약개발' 보고서 발췌.ⓒ한국제약바이오협회

글로벌 무대에서 인공지능(AI) 플랫폼을 활용한 신약개발 사례가 늘어나고 있다. 얀센, 화이자, 노바티스, 머크 등은 인공지능을 이용한 신약개발에 착수한 것으로 조사됐다. 환자의 건강 데이터를 기반으로 성공률과 수익성을 고려한 '완벽한 신약'을 만든다는 계획이다.

AI를 이용한 신약개발이 활성화되면 한 번에 100만건이 넘는 연구 데이터를 분석·활용할 수 있어 제약업체의 신약 연구개발 비용과 기간 손실을 대폭 줄일 수 있을 것이란 기대감이 높아지고 있다. 연구자 한 명이 연간 최대 300개 논문을 조사할 수 있는 것과 비교된다.

국내 제약사들은 인공지능(AI) 신약개발 플랫폼이 우리나라에 도입되기 위해서는 정부의 적극적인 투자가 바탕이 되어야 한다는 목소리를 내고 있다.

21일 한국제약협회의 정책보고서 KPMA 브리프 최근호에 따르면 현재 AI기술을 적용한 신약개발에 나선 곳은 얀센, 화이자, 산텐, 테바, 머크, 노바티스 6개 업체다. 아직은 기초 단계인 후보물질 탐색이 주를 이루고 있다.

항암제 명가로 불리는 화이자는 인공지능 플랫폼의 선두주자 IBM의 신약 탐색용 왓슨을 도입해 면역항암제 개발에 나섰다. 왓슨을 통해 방대한 양의 암 관련 연구데이터를 수집하는 데 집중하고 있다.

이스라엘 제약사 테바도 IBM과 제휴를 맺고 호흡기 및 중추신경계 질환 신약개발에 들어갔다. 테바 의약품 복용 환자 약 2억명의 데이터를 기반으로 부작용 사례, 추가 적응증 확보를 하고 있다.

얀센도 영국의 인공지능 기업 BenevolentAI와 제휴를 맺고 난치성 질환을 타깃으로 한 신약개발에 들어갔다.

머크는 Atomwise의 인공지능 AtomNet을 적용했다. 머크는 인공지능 기술을 활용해 치명적 전염바이러스 에볼라에 효과가 있는 신약 후보물질 2개를 발견했다.

하나의 신약이 나오기까지 제약사들은 최소 수조원에 달하는 천문학적 개발 비용을 감당해야 한다. 그러나 신약개발에 성공해도 시장 출시까지 이어지는 확률은 더 적다. 약 5000여개 신약 후보물질 중에서 0.1%에 불과한 5개만이 임상에 진입한다.

이어 판매허가를 받기 위해서는 약가(의약품 가격) 산정 등 또다시 수개월이 넘는 시간이 소요된다. 보고서에 따르면 최근 미국 FDA 허가를 위해 소요되는 임상 기간은 1990년~1994년 평균 4.6년에서 2005년~2009년 7.1년으로 큰 폭으로 늘어났다.

전문가들은 AI기술의 발달이 기존의 신약 연구방식 패러다임을 바꿀 수 있을 것으로 보고 있다. IBM왓슨은 한 연구에서만 100만건 이상의 논문을 읽을 수 있고 동시에 400만명 이상의 임상데이터를 분석할 수 있는 것으로 알려져 잇다.

글로벌 제약사들의 기조가 AI로 기울면서 가까운 일본 정부도 새로운 인프라 구축에 나서고 있다. 일본 문부과학성은 1100억원의 재정적 지원을 추진하고 있다. 100명의 과학자와 엔지니어들이 팀을 이뤄 신약개발에 특화된 인공지능을 만드는 프로젝트를 진행 중이다.

이화학연구소 주관으로 도쿄대학병원, 오사카 대학병원 등 전국 수십개 의료기관과 제약 및 헬스케어 분야 기업들이 참가해 인공지능으로 연구를 진행한다. 암과 치매 이외에도 우울증, 발달장애, 아토피성피부질환, 자기면역질환, 관절염 등을 연구대상으로 하고 있다.

인공지능의 분석을 토대로 개별 환자에게 최적의 투약 및 검사방법을 도출해 내고, 제약사들을 분석 결과를 이용해 신약개발에 활용하게 한다는 청사진이다.

국내에서는 AI신약기술 도입에 대한 논의가 적극적으로 이뤄지진 않고 있다. 다만 최근 한국제약바이오협회를 주축으로 한미약품, 유한양행, 녹십자, 대웅제약, 종근당, 동아에스티 등 주요 제약사들이 '인공지능 신약개발 지원센터' 마련을 위한 논의에 들어간 것으로 전해졌다.

배영우 한국제약바이오협회 4차산업 전문위원은 "국내 기술력으로 독자적인 인공지능 플랫폼과 서비스가 등장하는 e는 짧지 않은 시간이 소요될 것으로 예상된다"며 "방대한 공공 데이터를 중심으로 인공지능 플랫폼에 학습하여 활용할 수 있도록 하고 국가와 민간이 공동으로 투자하고 운영하는 인프라가 필요하다"고 조언했다.

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