34조 'AI 신약개발 시장' 열린다···국내 제약사도 나란히 참전

AI 기반 생명공학 시장, 연평균 18.5% 성장 전망후보물질 발굴부터 적응증 탐색·임상 설계에 적용

그래픽=홍연택 기자(나노바나나 활용)

인공지능(AI) 기반 신약개발 시장이 빠르게 확대되면서 국내 제약사들도 연구개발 전반에 AI를 접목하는 흐름이 본격화되고 있다. 후보물질 발굴부터 임상 설계까지 개발 전주기를 효율화할 수 있다는 점에서 AI가 신약개발의 핵심 인프라로 자리 잡는 모습이다.

12일 한국바이오협회 '글로벌 AI 기반 생명공학 시장의 현황 및 전망' 보고서에 따르면 2024년 AI 기반 생명공학 시장 규모는 35억 달러(약 5조2594억원)를 기록했으며, 2035년 227억 달러(약 34조772억원)로 성장할 전망이다. 연평균 성장률은 18.5%에 달한다.

AI는 신약 후보물질 발굴을 비롯해 적응증 탐색, 임상 설계 등에 활용되며 개발 효율성을 높일 수 있다는 게 특징이다. 나아가 환자 데이터를 기반으로 한 개인 맞춤형 의학으로의 확장 가능성도 제기된다.

이런 흐름 속에서 국내 제약사들도 AI를 연구개발 전반에 접목하며 대응에 나서고 있다.

JW중외제약은 글로벌 AI·로봇 기반 연구개발 플랫폼 기업 징타이테크와 협력해 지능형 로봇 실험실을 구축했다. 후보물질 탐색부터 합성, 반응 조건 최적화까지 전 과정을 자동화한 것이 특징으로, 고처리량 자동합성 워크스테이션과 AI 반응 최적화 시스템, 데이터 분석 플랫폼을 통합해 24시간 무인 운영이 가능하도록 설계됐다.

이와 함께 JW중외제약은 자체 AI 플랫폼 '제이웨이브(JWave)'를 활용해 신약 후보물질 발굴과 적응증 탐색을 고도화하는 한편, 미국 템퍼스AI와 협력해 암 환자 유래 오가노이드 및 임상 데이터를 기반으로 항암 신약 개발 협력도 추진했다.

유한양행은 과거 온코마스터, 휴레이포지티브와 협력해 AI 기반 치료 반응성 예측 플랫폼을 신약 파이프라인 개발에 도입한 바 있다. 해당 플랫폼을 통해 바이오마커 발굴, 타깃 환자군 선별, 병용요법 개발 등을 추진하며 개발 성공률 제고를 노리기 위함이다.

최근에는 자체 AI 플랫폼 구축에도 나섰다. 유한양행은 'Yu-NIVUS'를 통해 후보물질 설계, 선별, 최적화 전 과정을 통합 관리하는 체계를 구축 중이며, 2027년 완성을 목표로 하고 있다. AI를 단순 보조 수단이 아닌 신약 개발 생산성을 높이는 핵심 인프라로 활용하겠다는 방침이다.

대웅제약 역시 기존 AI 신약개발 시스템 '데이지'를 통해 신약 후보물질 탐색을 이어가고 있다. AI를 활용한 후보 발굴 역량을 강화하며 연구개발 효율성 제고에 나서는 모습이다.

업계에서는 신약개발의 긴 개발 기간과 낮은 성공률을 고려할 때 AI 활용이 필수로 자리 잡고 있다는 평가가 나온다. 업계 관계자는 "신약 하나를 개발하는 데 통상 10년 이상이 소요되는 데다 성공률도 낮아 AI를 통해 적응증 탐색이나 임상 설계 등에서 효율을 높이려는 흐름이 뚜렷하다"며 "이러한 흐름에 대응하기 위해 국내 제약사들도 자체 AI 플랫폼 구축에 속도를 내고 있다"고 말했다.