국내 제약업계가 신약 개발에 있어 인공지능(AI)·빅데이터로 집약되는 4차산업혁명 기술 접목에 사활을 걸고 있다.

업계 전문가들도 관련 산업의 생존 모색을 위한 해결책으로 AI 등 주요 신기술과의 '융합'을 관전 포인트로 꼽는다.

기업의 수익과 직결되는 우수한 임상 및 신약 개발은 곧 치열한 '시간'과의 싸움이다. AI를 적극 활용할 경우 △신약 후보물질 발굴 △데이터 확보 △개발 타당성 검토 등으로 이어지는 과정을 빠르게 완료할 수 있기 때문이다.

4일 한국제약바이오협회 등 관련 업계에 따르면 현재 신약 1개를 개발하는데 통상 15년이 소요된다. 그 중 신약후보 물질 선정에도 5년이라는 시간이 걸린다. 전임상을 통해 안전성과 효과가 입증되면 사람을 대상으로 약물을 시험하는 임상1상에 들어갈 물질을 추리는데만도 2년이 걸릴 만큼, 트랜드에 민감한 미래형 산업이다.

◆신약 연구개발 투입에…'천문학적' 비용
첫 후보물질 탐색부터 마지막 승인까지 신약개발 성공 가능성은 상당히 희박한 수준이다. 특히 바이오헬스는 R&D 승자가 시장을 먹는 대표적인 기술집약적 산업인 점을 감안할 때, 연구개발에 들어갈 막대한 시간과 비용은 '필수불가결'하다.

인공지능신약개발지원센터에 의하면 신약 개발의 대체적 소요 기간과 비용은 10~15년 여정에 평균 3조원이 쓰인다. 그럼에도 성공률은 9000분의 1 수준에 불과하다. 여기에 투입인력 대비 산출규모를 뜻하는 총요소생산성 역시 현격한 감소를 보이고 있다는 지적이 이어지고 있다.

주철휘 인공지능신약개발지원센터 부센터장은 "전통적 연구로 개발된 신약의 90%가 인간대상 임상에서 실패를 맛보고 있으며, 새로 승인 받은 신약들의 75%가 개발비를 충당 하지 못하고 있다"고 전했다.

그러면서 "도전적 인공지능 신약개발 극복을 위해 글로벌 제약사와 AI 스타트업, 바이오, IT기업간의 긴밀한 협력과 파트너쉽이 필요하다"고 설명했다.

다만, 바이오 빅데이터의 축적과 활용이 더해질 경우, 헬스케어 페러다임의 변형 및 비용 감축 및 맞춤형 대량생산 시스템의 구축이 가능하다고 업계는 보고 있다.

이와 관련 원희목 제약바이오협회장은 "첨단 기술이 도입된 의약품으로 의료 효율성이 개선 될 것"이라며 "의료비 지출 대비 효과가 높은 디지털 헬스케어 등장과 적시에 효과가 좋은 의약품 처방이 가능 할 것"이라고 말했다.

현재 국내 제약기업 100여곳이 개발 중이거나 개발 예정인 신약후보물질(파이프라인)은 953개로 1000개에 육박한다.

◆제약사, 신약개발 '속도 단축' 집중
국내 제약사들도 최근 AI를 활용한 신약개발 속도전에 빠르게 동참하고 있다. 지난해 국회가 AI를 활용한 신약개발 지원을 담은 '제약산업 육성 및 지원에 관한 법률' 개정안이 통과되면서 AI 활용에 대한 법적 토대가 마련, 향후 신약 후보물질 탐색 기간과 소요 비용에 직접적인 영향이 미칠 전망이다.

특히 주요제약사들은 신약개발에 AI를 활용하기 위해 관련 부서를 신설하거나 해당 업체와의 전략적 제휴를 적극적으로 추진하고 있다.

AI를 활용 기업 중 가장 두각을 보이는 제약사로는 대웅제약이 거론된다. 대웅제약은 AI 관련 연구의 가속화를 위해 올 초 헬스케어인공지능사업부를 신설, 본격적인 R&D 투자에 드라이브를 걸고 있다.

앞서 2014년부터 정밀의료 및 인공지능을 기반으로 한 신약개발에 나선 대웅제약은 유전체 변이 분석을 통한 맞춤형 항암제 처방 기술과 더불어 유전체 빅데이터를 활용한 신약개발 및 신약 재창출을 위한 AI 시스템 개발에 나서고 있다. 지난해엔 UNIST(울산과학기술원)와 AI 신약 개발·바이오 메디컬 분야 공동 연구를 위한 협약도 맺었다.

업계 선두기업인 유한양행도 공을들이고 있다. 지난해 신테카바이오와 신약 유전체 빅 데이터 및 인공지능 플랫폼을 활용한 신약 개발 협력을 위한 업무 협약(MOU)을 체결 한 바 있다.

국내서 가장 많은 파이프라인을 갖고 있는 한미약품의 경우, 생명과학 임상 연구 클라우드 기반 솔루션 제공 업체 메디데이터의 임상 시험 솔루션을 도입하고 있다.

한편 정부도 AI 활용 신약개발 플랫폼·스마트 임상시험 인프라 구축 등 4차 산업혁명 관련 기술의 활용에 역점을 둘 방침이다.

이를 위해 보건복지부와 과학기술정보통신부가 올해 75억원을 투입, AI 신약개발 플랫폼 구축사업을 전개한다. 임상시험 효율과 품질 등을 관리하기 위한 '스마트 임상시험 플랫폼 구축 지원 사업'에도 올해 28억원을 투입한다.

여기에 IT·BT(생명공학기술) 융합형 신약개발 전문인력과 바이오의약품 생산인력을 양성해 미래 성장동력을 확보한다는 로드맵도 짜놨다.

업계 한 관계자는 "빠르게 변화 중인 바이오헬스 분야에서 기술 선점과 시장 선도를 위한 투자 확대가 중요하다"며 "글로벌 경쟁이 본격화 되고 있는 상황에서 4차산업과 관련한 인력과 인프라의 확보가 상당한 격차를 만들어 낼 것으로 본다"고 설명했다.

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