업계 관심 고조 속 전문가는 부족…미국 주도속 유럽, 아시아 맹추격

딥놀리지벤처스

[의학신문·일간보사=김자연 기자] 제약업계 가운데 AI 신약 연구개발 경쟁이 더욱 치열해지고 있다.

딥놀리지벤처스에 의하면 기존 기술로 발굴되는 분자의 90%가 임상시험에 실패하고 신규 허가 약의 75%는 개발비를 보전할 수 없으며 일각에선 제약 R&D에 대한 투자수익률이 2020년까지 0으로 수렴될 것으로 보는 가운데 AI가 그 해결사로 기대되고 있기 때문이다.

즉, 신약 하나를 출시시키는데 평균 12년간 25억달러의 비용이 드는 가운데 딥러닝 알고리즘은 비용을 절반으로 줄일 수 있을 것으로 보이며 신약후보 산출, 정보 축적 및 합성, 기존 약의 전용, 전임상 실험 디자인 및 처리, 임상시험 등에 AI가 적용될 수 있다.

또 기술 가운데 가장 주도적인 딥러닝 중에서도 생성적 적대 신경망(GANs)이 향후 지배적 유망 기술로 주목된다. 아울러 딥러닝 중 상업적 기회가 가장 무르익은 것은 데이터가 풍부하고 일관적인 AI 진단 영상 분야로 기대된다.

이 가운데 세계 헬스케어 AI 시장은 1000개 이상의 업체가 뛸 정도로 고도로 분화되고 붐비는 시장이지만 그 중에서도 약물발굴 및 개발 부문은 매우 높은 전문성을 요구함에 따라 단 125개 회사만 진출해 있을 정도로 비교적 경쟁도가 낮다.

국가별로 이들 중 미국에 59%로 가장 많고 영국(16.7%), 캐나다(8.3%), 유럽(7.6%), 아시아(4.9%)의 순으로 미국이 가장 주도적이지만 영국·중국 등 유럽 및 아시아에서도 국가적 지원, 투자, 인수 등을 통해 맹추격 중이다.

이미 생명공·제약사 중에선 암젠, 아스텔라스, 아스트라제네카, 바이엘, 베링거엔겔하임, BMS, 에보텍, GSK, 일루미나, J&J, MSD, 노바티스, 화이자, 로슈, 사노피 등 15곳이 약물 발굴에 AI를 적용하고 있다.

대표적으로 화이자의 경우 내부적으로 심부전과 관련해 익명화 환자 전자건강 기록 데이터 마이닝 AI를 개발했으며 노바티스는 향후 36개월 이내 AI 개발 치료제 승인 신청이 가능할 것으로 기대하고 있다.

또한 세계 20대 AI 약물발굴 연구개발 센터로는 아스텔라스 약물발굴 연구센터, 바브함 연구 캠퍼스, IBM 컴퓨터 건강 센터, 캐나다 약물 연구개발 센터, 화이자 중국 R&D 센터, 중국흉부종양학그룹(CTONG), 옥스퍼드 약물발굴, J&J 얀센, 중국 J&J 제약 연구개발, 한국제약바이오제조협회, 미국 라호야 실험실, MSD 탐구과학 센터(MESC), 중국 머크 세로노 제약 R&D, 스탠포드대 팬데 랩, 일본 리쓰메이칸 약물 발굴 개발 과학 연구 센터, 코펜하겐 로슈 혁신 센터, 캐나다 사노피 파스퇴르 R&D 센터, 대만 바이오테크놀로지 개발센터, 중국 LTD 연구개발 센터(RRDCC), 워렌가 약물 발굴 개발 연구센터가 손꼽혔다.

더불어 세계적으로 관련 컨퍼런스도 30개나 될 뿐만 아니라 15개의 IT 및 기술 기업까지도 약물발굴 및 헬스케어 AI를 도입하고 있다.

이들 중에서도 가장 유망한 주자는 기업 중에서 NVIDIA, GSK, 아스트라제네카, 구글, 바이두가 지목됐고 AI 업체 중에선 인실리코 메디슨, 베네볼런트에이아이, 어텀와이즈, GNS 헬스케어, 딥지노믹스가 꼽혔다.

이처럼 AI 약물 발굴 분야가 인기를 끌면서 관련 투자도 증대돼 AI 약물 발굴 분야의 가치는 작년 상반기 동안에만 1.5~2배 급증했다.

즉 AI R&D 스타트업에 대한 투자는 2016년 2억3000만달러에서 2017년 4억6900만달러, 2018년 상반기에만 4억6800만달러로 급등하는 등 향후 몇 년간 투자가 폭발적으로 증가할 전망이다.

반면, 요구되는 전문성이 높은 만큼 합리적 투자에 필요한 이해를 하고 있는 투자 펀드는 드물다는 평이다. 더구나 AI 약물 발굴 전문 업체라도 인력 중 15.6%만이 AI 전문가에 불과하고 바이오기술 전문가가 20.5%, 관리직원이 63.9%에 이를 정도로 업계 전반적으로 전문인력 부족 현상이 심화되고 있다.

이와 같이 업계의 거대한 수요를 충족시키기에는 AI 약물발굴 전문가가 부족해 성공하기 위해선 최고의 전문 업체와 협력이 중요한 가운데 2020년까지 거대 생명공·제약사와 IT·기술 업체 사이에서 관련 전문가, 기술 및 스타트업을 두고 격렬한 경쟁이 전망되며 강력한 약물발굴 AI 부서를 만들고 최고의 AI 스타트업을 얻는 생명공·제약사는 향후 3~5년 뒤면 앞장서게 될 관측이다.

이 가운데 현재 AI를 통해 개발된 많은 약물이 임상실험 중으로 업계의 동력 및 기술 진보를 감안했을 때 2020년이면 AI 업계에서 처음으로 블록버스터 약물을 시장에 낼 수 있을 것으로 기대된다.

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