국내사 AI 신약개발 협력 러시...정부·제약단체도 동참

• 공동연구 확대...후보물질 발굴 등에 활용
• 시장 성장 기대...K-멜로디 국가사업 추진

[데일리팜=황진중 기자] 국내 제약바이오기업들이 인공지능(AI) 신약개발사와 협력을 확대하고 있다. AI를 활용한 공동연구로 신약 후보물질을 발굴하거나 개발 중인 후보물질의 유효성 등을 분석하고 있다. 업계는 AI 신약개발과 관련한 성과가 아직 미흡하지만 AI 신약개발 시장의 성장 잠재력이 클 것으로 보고 있다. 정부는 AI 신약개발 활성화를 위해 'K-멜로디' 사업을 추진하고 있다.

신약 후보물질 발굴·기존 약물 적응증 확대 공동연구 활발

21일 업계에 따르면 유한양행은 최근 에이인비와 항체 신약 후보물질을 디자인하기 위해 에이인비와 공동연구 계약을 체결했다. 에이인비는 시드 단계 투자를 유치하고 있는 항체발굴 AI 솔루션 제공 기업이다. 유한양행과 메디톡스벤처투자로부터 투자를 받았다.

유한양행은 또 파로스아이바이오, 아이젠사이언스, 사이클리카, 신테카바이오 등 AI 신약개발사와 협업하고 있다.

유한양행은 올해 초 아이젠사이언스와 공동연구 협약을 맺었다. 아이젠사이언스는 유한양행이 개발 중인 항암 신약 후보물질의 작용기전을 분석하고 타깃을 도출할 예정이다. 유한양행은 아이젠사이언스가 AI를 활용해 후보물질을 검증하면 후속 개발을 이어갈 방침이다.

유한양행은 지난해 4월 파로스아이바이오에 선급금 3억원을 주고 KRAS저해 항암 신약 후보물질 'PHI-201'을 도입했다. PHI-201은 업계에서 AI 신약개발 성과 중 하나로 꼽힌다. 파로스아이바이오의 AI 신약개발 플랫폼 케미버스를 활용해 유효물질이 도출됐다. 선도물질 개발 단계에서 유한양행에 기술이전 돼 공동연구를 통해 후보물질 도출을 위한 연구가 진행되고 있다.

유한양행은 2019년 11월 캐나다 AI 신약개발사 사이클리카와도 협업을 맺었다. 2개 파이프라인 개발을 위한 신약 후보물질을 발굴하는 계약을 체결했다. 2018년에는 신테카바이오와 협업을 맺고 항암 신약 후보물질 발굴 등 공동연구를 진행하기로 했다.

제약사·AI 신약개발사 주요 협력 사례

GC녹십자, 대웅제약, 보령, JW중외제약 등이 AI 신약개발사와 협력을 늘리고 있다.

GC녹십자 목암생명과학연구소는 지난해 11월 차백신연구소와 AI 기반 신약 후보물질 발굴을 위한 업무협약을 체결했다. 목암연구소는 자체 보유한 AI 알고리즘을 통해 후보물질의 기전 등을 분석할 예정이다. 차백신연구소는 면역증강플랫폼을 적용해 데이터를 연구할 계획이다.

대웅제약은 지난해 9월 에이조스바이오와 항암 신약을 공동연구 하는 계약을 체결했다. 종양 유전자 돌연변이만 갖고 있는 세포만 선택적으로 사멸시키는 방식의 항암 신약 후보물질을 발굴할 방침이다.

대웅제약은 지난해 4월 미국 크리스탈파이(XtalPi)와 AI 신약개발 클라우드 플랫폼을 활용하는 업무협약을 맺었다. 크리스탈파이가 후보물질을 발굴하고 대웅제약이 전임상 등 사업화를 진행할 예정이다. 공동 연구를 통해 산출된 결과물은 대웅제약이 소유한다.

대웅제약은 2021년 3월 온코크로스와 손을 잡고 신약 '이나보글리플로진'의 추가 적응증을 찾고 있다. 이나보글리플로진의 적응증을 비만 등 대사질환 전반으로 확대할 계획이다. 심장질환과 신장질환 등에도 효능 등이 나타나는지 연구할 방침이다. 개발 중인 신약 후보물질 'DWN12088'의 항암제 개발 가능성도 살핀다. DWN12088은 폐와 신장, 피부 등에 나타나는 난치성 섬유증을 적응증으로 우선 개발되고 있다.

보령은 올해 2월부터 온코크로스와 협력해 주력 제품인 카나브의 적응증을 확대하기 위한 연구를 진행하고 있다. 2020년 6월 AI 딥러닝 기술을 보유한 신약개발사 파미노젠과 공동연구 협약을 체결했다. 새로운 화학구조를 발굴하고 약물 최적화 작업을 거쳐 신약 후보물질을 도출할 계획이다.

JW중외제약은 올해 1월 독일 머크 라이프사이언스와 AI를 활용해 신약 원료의약품을 연구하는 업무협약을 맺었다. JW중외제약 원료연구센터는 자체 신약 후보물질의 합성연구에 머크의 AI 플랫폼 신시아를 활용할 계획이다. 지난해에는 신약개발사 3곳과 공동연구 계약을 체결했다. 11월 큐어에이아이테라퓨틱스, 6월 디어젠, 3월 온코크로스 등이다. 2021년 11월에는 신테카바이오와 협력하기로 했다.

한국제약바이오협회에 따르면 이달 기준 제약바이오기업 52곳이 총 88건의 협업을 수행 중이다. AI 신약개발사 15곳의 파이프라인은 104개다.

AI 신약개발 잠재력 커...'K-멜로디' 프로젝트 기대

AI 신약개발 플랫폼을 활용해 발굴한 신약 후보물질로 임상시험에 진입한 국내 기업은 3곳이다. 닥터노아바이오텍과 온코크로스, 파로스아이바이오 등이다.

닥터노아바이오텍은 뇌졸중 회복을 위한 복합신약 NDC-002의 임상 1상시험을 진행 중이다.

온코크로스는 근감소증 등 대사성질환, 심혈관질환 치료제를 개발하고 있다. 근감소증 신약 후보물질 OC514는 호주에서 임상 1상이 완료됐다. 국내에서 임상 2상시험계획 심사를 받고 있다. 심혈관질환 치료제 OJP3101은 국내 임상 2상시험계획에 대한 심사가 진행 중이다.

파로스아이바이오는 AI 신약개발 플랫폼을 통해 희귀의약품 개발에 나섰다. 임상 1상 단계에서 급성골수성백혈병 치료제와 재발성 난소암 치료제에 대한 연구를 하고 있다.

업계는 AI 신약개발 분야의 잠재력이 큰 것으로 보고 있다. 한국제약바이오협회에 따르면 지난해 글로벌 AI 신약개발 시장 규모는 6억980만 달러(약 8000억원)다. 글로벌 AI 신약개발 시장은 연평균 45.7% 성장해 오는 2027년 40억350만 달러(약 5조원) 규모가 될 것으로 전망된다.

AI 신약개발을 지원하는 국가사업 'K-멜로디' 프로젝트도 추진되고 있다. K-멜로디 사업은 국내 제약바이오기업 22곳을 비롯해 AI 기업, IT 기업, 대학, 공공기관 등이 참여하는 AI 신약개발 협력사업이다. 기업과 기관 등이 보유한 데이터를 한 곳에 모으지 않고 AI를 학습시키는 연합학습 방식을 활용한다. 분산된 데이터를 모아 AI 신약개발 플랫폼을 구축하는 방식이다.

제약바이오협회도 AI센터를 구축하고 AI 신약개발 생태계 조성을 위해 힘쓰고 있다. AI 신약개발 오픈이노베이션 정례행사를 개최하고 있다. AI 활용 신약개발 교육 등을 진행해 해마다 250여명의 교육 이수생을 배출하고 있다. 올해부터는 AI 신약개발 현장에 즉시 투입할 수 있는 현장현 융합인재 40명을 양성하고 있다.