[로즈데일리] 과학기술정보통신부(장관 이종호)는 22일 오전 10시 이창윤 연구개발정책실장 주재로 인공지능 활용 신약개발 전문가 현장 간담회를 개최했다.

이번 간담회에서는 과기정통부가 올해 신규로 추진하는 ‘인공지능 활용 혁신신약 발굴사업(’22~’26)’의 추진방향을 공유·검토하고 산·학·연 전문가와 함께 인공지능 활용 신약개발 생태계 활성화 방안을 논의하기 위해 개최됐다.

인공지능 활용 신약개발은 인공지능 모형을 활용해 표적(타깃) 기전 분석, 후보물질 탐색 등 일련의 신약개발 과정을 예측하고 효율화하는 기술 분야이다.

기존 전통적 방식의 신약개발은 약물 1개가 시판되기까지 평균 15년, 1조 원 이상이 소요되고 성공률도 0.01% 정도로 매우 낮은 고위험·고수익 산업으로 진입장벽이 높아 대형 자본을 보유한 국제 제약사 위주로 추진돼 왔다.

그러나 인공지능 기술의 발전으로 신약개발에 인공지능을 접목해 신약개발을 혁신적으로 가속화하고 불확실성을 완화하는 전략이 대두되고 있으며 이는 점차 확대되어 가까운 미래에 신약개발 2.0 시대가 도래 할 것으로 예측된다.

실제로 전 세계적으로 다양한 인공지능 신약개발 전문기업이 생겨나고 있으며 이들이 국제 제약기업과 협업을 통해 인공지능 활용 신약개발을 추진하는 등 신약개발 체제 전환이 국내·외에서 확인되고 있다.

인공지능 활용 신약개발 시장은 ’19년 473.4백만 달러에서 연평균 28.63% 성장해 ’27년 3,548.6백만 달러 규모에 달할 것으로 전망된다.

'17년부터  미국의 ATOM 프로젝트(Accelerating Therapeutics for Opportunities in Medicine), 일본의 LINC 컨소시엄(Life Intelligence Consortium), 유럽연합의 MELLODDY 연합체(Machine Learnign Ledger Orchestration for Drug Discovery) 등 각국에서 정책적 지원이 이뤄지고 있으며, 국제 정보기술(IT)기업(구글, 아마존, 마이크로소프트)은 신약개발 사업을 시작하고 인공지능 활용 신약개발 전문기업과 국제제약사 협업 또한 증가 추세이다.

이에 따라 해외에서는 후보물질 발굴 기간 단축·비용 절감 등 인공지능을 직접 활용한 신약개발 성과가 점차 나타나고 있다.

과기정통부는 2019년부터 보건복지부와 함께 ‘인공지능 신약개발 플랫폼 구축사업(’19~’21)’을 통해 인공지능 신약개발 연구개발을 지원했다.

해당 사업에서는 후보물질 발굴, 약물재창출, 약물감시 분야 6개 연구 과제를 선정해 신경퇴행성질환, 항암신약 등에 적용 가능한 인공지능 모형 개발을 지원했고, 개발된 인공지능 모형은 최종적으로 공공 플랫폼(KAIDD)에 탑재해 다양한 산·학·연 연구자들이 자유롭게 활용할 수 있도록 공공 인공지능 신약개발 플랫폼을 '21년 12월부터 개방·운영하고 있다.

‘인공지능 활용 혁신신약 발굴사업(’22~’26)’은 공공 플랫폼(KAIDD)을 고도화하고 성과 확산을 위한 후속사업으로 올해 6월부터 과기정통부가 추진하고 있다.

이번 사업은 인공지능 모형 추가 개발을 통해 공공 플랫폼을 고도화하고 데이터 공유·활용 환경 개선을 통해 산·학·연 대상 서비스 활성화를 추진하며, 인공지능 플랫폼을 직접 활용하여 임상시험계획(IND) 신청 가능한 수준의 신약 후보물질을 개발함으로써 인공지능 활용 신약개발의 가시적 성과를 도출할 예정이다.

이를 위해 ’22년과 ’23년에 각각 신규 연구과제 3개를 선정하며, 각 연구팀은 운영지원과제(대구·경북 첨단의료산업진흥재단 신약개발지원센터)의 지원을 바탕으로 공공 플랫폼 고도화를 위한 인공지능 모형 개발을 추진한다.

올해는 이화여자대학교 최선 교수, ㈜아론티어 고준수 대표이사, 심플렉스(주) 조성진 대표이사가 연구책임자로 선정됐다.
 
 이 중 이화여자대학교 최선 교수와 ㈜아론티어 고준수 대표이사는 앞서 진행된 ‘인공지능 신약개발 플랫폼 구축사업(’19~’21)’에서도 성공적으로 연구를 수행해 각각 ‘AIDrug’와 ‘AD3’를 개발해 공공 플랫폼에서 활용할 수 있도록 서비스하고 있다.

이화여자대학교 최선 교수는 빅데이터/인공지능 신약개발 플랫폼 ‘AIDrug’를 운영하고 있으며, 향후 서울대학교, 미디어젠(주), 주식회사 티씨노바이오사이언스, 주식회사 에이아이트릭스, 주식회사 아이겐드럭과 함께 멀티오믹스 기반 약물 추천 시스템, 멀티모달 기반 인공지능 후보물질 설계, 간독성 예측 및 약물대사성 예측 기능 등을 탑재한 고성능 인공지능 신약개발 인터넷기반자원공유(클라우드) 플랫폼을 국가 바이오 데이터스테이션과 연계하여 제공할 예정이다. 

㈜아론티어 고준수 대표이사는 유전체와 단백질 표적 구조 중심의 인공지능 신약개발 플랫폼 ‘AD3’을 운영하고 있으며, 향후 한국과학기술연구원, 한국화학연구원, 주식회사 휴온스와 함께 표적 단백질 변화 구조 예측, 모든 인체 단백질에 대한 물질의 결합 가능성 예측, 돌연변이 구조 예측 및 후보물질 탐색 모형을 추가로 개발하여 서비스할 예정이다.

심플렉스(주) 조성진 대표이사는 이번 사업에서 새롭게 연구책임자를 맡아 인공지능 신약개발 플랫폼 ‘CEEK-KAIDD’를 동아ST(주), 연세대학교와 함께 개발·고도화한다. ‘CEEK-KAIDD’는 폐암 후보물질 발굴에 활용하기 위한 플랫폼으로, 향후 전이 학습 모형, 조각 중요도 할당 모형 등 서비스를 추가 제공할 예정이다. 

공공 플랫폼의 운영 및 지원 업무를 수행하는 운영지원과제는 대구·경북 첨단의료산업진흥재단 신약개발지원센터에서 수행하며 2026년까지 공공 플랫폼의 편리성·접근성·활용성 강화를 통해 신약개발 전주기에 걸쳐 빈틈없이 서비스 가능한 플랫폼으로 고도화할 계획이다.

오늘 간담회에는 올해 신규과제 연구책임자를 비롯하여 인공지능 모형을 개발하는 산·학·연 연구자들과 인공지능 모형의 수요처인 제약기업(유한양행, 동아ST)과 제약바이오협회 인공지능신약개발지원센터, 대구·경북 첨단의료산업진흥재단 신약개발지원센터 등 관련 지원기관이 참석해 다양한 의견을 개진했다.

과기정통부 이창윤 연구개발정책실장은 “공공 플랫폼이 활성화되면 인공지능 활용 신약개발이 산업계뿐만 아니라 학교, 연구계까지 확산되어 국내 신약개발을 혁신적으로 가속화할 것이다”라며 “향후 공공 플랫폼을 관련 학회 및 교육 프로그램 등과 연계하고, 안심할 수 있는 데이터 공유 활성화에 초점을 맞춰 인공지능 신약개발 생태계를 지원해나가겠다”라고 밝혔다.