점차 깊숙이 관여하기 시작한 신약 속 인공지능

인력과 산업 실정에 맞는 인프라 구축 선행돼야

 

 

최근 제약·바이오 업체들의 인공지능(AI) 활용 범위가 전방위로 확대되고 있다. 인공지능이 전문가의 연구개발 프로세스를 최적화하고 개발을 가속화시켜, 초기 약물 후보군 발견에 필요한 시간과 비용을 최소화할 것으로 예상되며 글로벌 제약업체들의 움직임이 빠르게 확산되고 있는 것이다. 이에 우리나라도 지난 6월 14일, 인공지능 및 빅데이터를 활용한 신약 개발을 위해 향후 3년간 258억 원을 투자하는 프로젝트에 착수했고, 국내 제약기업들 역시 자체적으로 대규모의 프로젝트를 시작하겠다고 밝혔다.

 

예측 및 예방 중심의 의료서비스로 발전하는 초석 될 것

4차 산업혁명은 디지털과 아날로그가 결합한 것으로 온라인과 오프라인이 결합된 초연결 지능 세계를 의미한다. 이를 사이버-물리시스템 (CPS: Cyber Physical System)이라 학자들은 정의한다.

 

온라인 세상의 핵심은 단연 ‘인공지능’(AI) 이다. 이를 활용하기 위해서는 오프라인에서 수집되는 빅데이터(Big data)가 필수적이다. 즉, 빅데이터의 출현이 인공지능의 대두와 연결되는 것이다. 때문에 최근 들어 빅데이터의 고도화와 함께 인공지능 기술의 발전에 속도가 붙으며 대다수의 제품과 서비스가 사이버-물리시스템에 적용되고 있고, 국가와 기업을 막론하고 하드웨어와 소프트웨어에 인공지능을 도입해 경쟁에서 우위를 차지하기 위해 노력하고 있다. 특히, 제조업의 경우 기술평준화가 이뤄지고 있어 점차 플랫폼화되고 있기도 하다. 이러한 가운데 진입장벽이 매우 높았던 신약 개발 분야에 인공지능이 점차 깊숙이 관여하기 시작했다. 이미 글로벌 제약 업계는 신약 개발을 위한 대규모 투자가 진행되고 있다. 2015년 1,498억 달러에서 연평균 2.8% 증가해 2022년 1,820억 달러에 이를 전망이다. 신약이 대표적인 고위험·고수익을 담보로 한 불확실성 높은 분야임을 감안했을 때 글로벌 제약 기업들이 신약과 인공지능의 만남에 얼마나 큰 기대를 하고 있는지를 잘 나타내는 수치라 볼 수 있다.

 

인공지능을 활용하면 의약품이라는 특성상 실험을 배제할 수 없다. 모든 경우의 수를 따져 실험하고 검증하고, 실패하면 가설 수립부터 모든 과정을 지속해서 반복해야 한다. 하지만 이를 인력으로 해결하기에는 너무나 큰 부담이 있었던 것이 현실이다. 이 부담을 인공지능이 대신해 연구방식에 큰 변화를 주게 되는 것이다. 나아가 유의미한 결과를 바탕으로 한 임상시험에서도 부작용이나 작용기전을 예측하고 분석하거나 최적화하는 과정에 인공지능이 지대한 역할을 할 것이란 전망도 있다. 때문에 신약 개발 과정에서 인공지능을 적극적으로 활용한다면 기존 치료중심의 의료서비스가 예측 및 예방 중심의 의료 및 제약서비스로서 패러다임을 전환하는 단초가 될 것이라 전문가들은 입을 모은다. 진단 과정의 효율화뿐 아니라 의료 데이터의 활용도를 제고시키고 신약의 개발 기간을 단축시키는 등의 혁신적인 변화도 예상된다.

 

인공지능 기반의 신약 개발 기업인 스탠다임의 김진한 대표는 “제약 업계가 인공지능 기술에 관심을 기울이고 신약 개발 과정에 적용하려고 하는 이유는 무엇보다 신약 개발 과정에서 소요되는 시간과 비용을 줄이는데 인공지능이 기여하기를 원하는 것”이라며 “시간과 비용을 줄일 수 있다면 경쟁 상대보다 먼저 신약을 내놓을 수 있고, 이에 따른 이익 발생 시점이 앞당겨져 더 많은 이득을 얻을 수 있기 때문”이라고 분석했다.

 

 

민·관·학의 긴밀한 소통 필요

한편 인공지능과 신약의 만남에 있어 몇 가지 고려해야 할 사항이 있다. 수요자 중심의 인력 양성과 국내 제약 산업 실정에 맞는 인프라 구축이 그것이다.

 

실제로 혁신형 신약 개발을 위한 생태계 조성과 국내 제약업계의 신약 탐색 분야는 인적·시간적·재정적 장벽이 존재한다. 하지만 이를 짧은 시간에 극복하기란 쉽지 않기에 기존에 상용화 수준의 서비스를 제공하고 있는 인공지능 플랫폼을 활용해 기업들이 공용으로 인공지능을 사용할 수 있는 인프라가 구축돼야 한다. 뿐만 아니라 상당한 규모의 예산과 시간이 투입되는 산업이기에 신약 개발에 필요한 데이터를 공통으로 활용할 수 있는 방대한 공공 데이터 인프라도 필요하다. 이를 위한 국가적 장려와 빅데이터 활용을 포함한 정부의 적극적인 지원과 투자가 제약 산업의 발전을 가속화할 것이라는 게 전문가들의 의견이다.

 

이 같은 의견 때문인지 지난 2015년부터 건강보험심사평가원(이하 심평원)은 보건의료빅데이터 개방시스템을 구축하여 공공데이터 개방·공개를 확대해 나가고 있다. 심평원은 전 국민 진료 정보 뿐 아니라, 의약품 처방 정보 및 의약품 안심사용(DUR) 정보 등 보건의료 분야 전반의 연구·개발에 활용 가능한 다양한 보건의료빅데이터를 보유하고 있다. 뿐만 아니라 정부 역시 최첨단 지식기반의 제약산업을 미래의 핵심 사업으로 육성하고자 ‘제약산업 육성 및 지원에 관한 특별법’을 지난 6월부터 시행했다. ‘2020년 7대 제약강국 도약’의 비전하에 종합계획을 수립하고 제약기업의 지속적, 혁신적인 R&D 추진을 위한 각종 지원을 확대해나가고 있는 실정이다.

 

건강보험심사평가원의 배수인 실장은 “현재 우리가 누리고 있는 건강한 삶과 평균수명의 연장은 혁신적인 신약 개발 등 제약 산업의 발전 때문이다. 때문에 제약 산업의 발전을 위해서는 정부와 산업계, 학계 등 각계의 지속적 관심과 노력이 필요하며, 최대 난제인 소요되는 막대한 비용과 시간 등을 절감할 수 있는 다양한 시도를 해야 할 것”이라고 전했다. 이어 AI 분야의 한 전문가는 “인공지능을 활용한 신약 개발에 있어서 우리나라는 아직 후발주자로 머물러 있고, 규모도 작지만 민·관·학의 긴밀한 소통이 바탕 된다면 빠른 시일 안에 이 상황을 극복하고 글로벌 제약 산업에서 두각을 나타낼 수 있을 것”이라고 조언했다.