제약업계, AI 기반 신약 발굴로 소수의 프로젝트에 더 큰 투자

AI는 전 세계 제약 및 생명공학 산업을 빠르게 재편하고 있으며, 기업들이 약물 개발의 성공 확률을 높이기 위해 더 큰 투자를 소수의 고위험 대형 파트너십에 집중하고 있다.

과거의 모델은 — 성공 보장 없이 추정 연구에 수십억 달러를 쏟아붓던 방식 — 점차 사라지고, 비용은 줄이고 일정은 단축하는 더 집중적이고 기술 주도적인 프로세스로 대체되고 있다.

프로젝트 수는 줄고, 가치는 오르는 추세

제약 및 생명공학 기업 간의 글로벌 공동 연구개발 계약의 총 가치는 2025년에 미화 867억 달러에 이르렀으며, 이는 전년 대비 49% 증가한 수치이고, 계약당 평균 규모 역시 약 11.6억 달러로 47% 급증해 기록적인 수준을 기록했다.

그러나 지난 5년간 계약 건수는 감소해 왔으며, 이는 더 적지만 더 큰 규모의 표적화된 투자로의 전환을 강조한다.

IQVIA에 따르면 AI와 기계학습은 협력적 약물 발견의 핵심 기술이 되어 대규모이면서도 기술 집약적인 파트너십을 주도하고 있다.

파트너십의 수를 늘리기보다, 기업들은 현재로서는 시장 진입 가능성을 더 확실하게 보장하는 것으로 보이는 AI 기반 약물 발견 플랫폼에 자본을 집중하고 있다.

대형 기술 기업들은 제약사와의 제휴를 점차 확대하고 있다.

The AI drug discovery market is expected to grow from about $2.9 billion this year to $13.8 billion by 2033, according to market research firm Grand View Research.

엔비디아는 세계 최대의 제약사인 엘리 릴리와 손잡고 차세대 연구소를 구축하는 데 10억 달러를 투자하기로 했다. 구글이 뒷받침하는 AI 신약 스타트업 이소모픽 랩스도 엘리 릴리와 17억 달러 규모의 대규모 공동 개발 계약과 노바티스와의 12억 달러 규모 계약을 체결했다.

중국 기업들도 공격적으로 규모를 확장하고 있다.

자사 AI 플랫폼을 개발한 CSPC 제약은 애스터 제네카로부터 53억 달러의 투자를 확보했고, 약물 설계 기업 XtalPi는 미국의 정보기술 회사 DoveTree와 함께 60억 달러 규모의 대형 프로젝트를 시작했다.

JW제약, 대웅제약, SK바이오제약과 같은 국내 기업들도 자체 플랫폼을 개발하고 외부 협력을 모색하며 경쟁에 뛰어들고 있다.

AI가 약물 개발을 이끌 수 있을까?

AI의 매력은 산업의 핵심 병목인 시간과 비용 문제를 해결하는 데 있다.

새로운 약물을 하나 개발하는 데 보통 10~15년이 걸리며 비용은 미화로 약 6억 7천만 달러에서 13억 달러 사이에 달한다. 다만 AI는 방대한 데이터 세트를 신속하게 분석하고 수백만 가지 가능성 중에서 새로운 약물 후보 물질을 높은 정밀도로 식별할 수 있다.

선도적인 AI 신약 발견 회사인 인실리코 메디슨은 분자 구조 설계 단계부터 초기 검증까지의 과정을 정확히 두 달 만에 마무리했다.

“이는 전통적인 과정에 비해 약 15배 빠른 속도였다고 볼 수 있는데, 통상적으로는 2~3년이 걸린다”고 한국생명공학산업협회가 밝혔다.

그러나 AI가 발견한 후보 물질을 승인된 약물로 전환하는 것은 여전히 큰 장애물로 남아 있다.

“AI가 유망한 후보를 식별하는 데는 뛰어나지만, 인간의 몸에서의 효과를 입증하고 각 나라의 까다로운 규제 체계를 극복하는 일은 전혀 다른 도전 과제다,” 라고 카톨릭대 의생명과학과의 부교수 여재천 교수가 말했다.

업계 전문가들은 이것이 거대 기술기업의 알고리즘과 거대 제약사의 자본 및 임상 전문 지식을 결합한 새로운 모델을 주도하고 있다고 말한다.

“이러한 난관들을 극복하기 위해서는 거대 기술기업의 기술력과 거대 제약사의 자본을 결합한 대규모 협력이 점점 더 필수적이 되고 있다”고 여 교수는 밝혔다.

2020년 영국에 본사를 둔 Exscientia가 AI를 활용해 항암 후보를 식별하며 기대를 모았지만, 이 프로젝트는 2023년 임상시험 도중 중단되었고 이후 경쟁사에 매각되었다.

한국에서는 이 분야가 아직 초기 단계에 있으며, 정책적 지원 강화를 요구하는 목소리가 커지고 있다.

“AI 기반 신약 개발의 가능성은 크지만 국내 산업은 아직 초기 단계에 머물러 있다”고 한국과학기술정책연구원 연구위원 윤희정이 말했다. “투자를 확대하고 한국 기업들이 글로벌 시장에서 전략적 제휴를 구축하도록 정책적 지원이 필요하다.”

저자 김수민 [
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