【 청년일보 】 인공지능(AI)이 신약 개발의 판을 근본적으로 바꾸고 있다. 평균 10~15년의 개발 기간과 막대한 비용이 소요되는 고위험 산업 구조에서 벗어나기 위해, 후보물질을 '우연히 찾는 방식' 대신 초기 단계부터 정밀하게 설계하려는 움직임이 확산되고 있다. 이 변화의 중심에는 AI가 있다.

17일 제약·바이오업계에 따르면, 최근 열린 세계 최대 바이오 투자 행사인 'JP모건 헬스케어 콘퍼런스'에서도 AI는 주요 화두로 떠올랐다. 엔비디아와 일라이 릴리가 10억달러 규모의 AI 기반 신약 연구소 설립을 발표하는 등 글로벌 제약사들은 AI를 연구 보조 수단이 아닌 핵심 인프라로 통합하는 데 속도를 내고 있다.

특히 주목받는 분야는 단백질 설계 AI다. 항체, 이중항체, 사이토카인 등 단백질 기반 치료제는 저분자 화합물 대비 타깃 특이성이 높고, 기존 방식으로 접근이 어려웠던 질환 기전에 대한 가능성을 열어주며 글로벌 신약 개발의 핵심 모달리티로 자리 잡았다.

다만 단백질은 구조와 상호작용이 복잡해 설계 난도가 매우 높다. 단백질을 처음부터 설계해 실제 결합을 실험적으로 입증한 사례는 전 세계적으로도 극히 제한적인 것으로 알려져 있다.

이 같은 흐름은 학계에서도 확인됐다. 2024년 노벨화학상이 단백질 구조 예측과 단백질 설계 연구 성과에 수여되며, AI가 생명과학의 근본적 문제 해결 도구로 자리 잡았음을 상징적으로 보여줬다. 이를 계기로 글로벌 제약·바이오 업계의 기술 경쟁과 투자도 가속화되고 있다.

해외에서는 하버드대 스핀오프 기업 나블라 바이오가 다케다와 1조원 이상 규모의 공동연구 계약을 체결했고, 오픈AI 투자를 받은 차이 디스커버리는 일라이 릴리와 협업을 발표했다. 단백질 설계 분야의 대표 연구자인 데이비드 베이커 교수가 참여한 자이라 테라퓨틱스는 대규모 투자를 유치하며 연구 성과를 공개했고, 구글 딥마인드에서 설립한 아이소모픽 랩스도 AI 기반 신약 개발을 추진 중이다.

국내에서도 AI 신약 개발 기업들이 속속 등장하고 있다. KAIST 기반 스타트업 '히츠'는 저분자 화합물 설계 AI 플랫폼을 개발 중이며, 서울대 화학부 석차옥 교수가 창업한 '갤럭스'는 단백질 설계 AI 분야에서 실질적 성과를 낸 사례로 꼽힌다.

갤럭스는 물리화학적 원리에 기반한 단백질 구조·상호작용 이해를 딥러닝과 결합한 플랫폼을 구축했다. 항체 설계를 통해 기술력을 검증한 뒤 나노바디, 미니프로테인, 펩타이드, GPCR, 이온채널 등 고난도 타깃으로 확장을 추진하고 있다. 최근에는 적은 설계 수로도 30%가 넘는 성공률을 기록하며 글로벌 제약사 베링거인겔하임과 협업을 체결했다.

AI가 신약 개발 전 과정을 재편하는 흐름 속에서, 개발 초기 단계에서의 정밀한 설계 역량이 향후 경쟁력을 가르는 핵심 요소로 부상하고 있다. 특히 단백질 설계 AI를 둘러싼 글로벌 경쟁이 치열해지는 가운데, 국내에서도 기술 완성도와 실제 성과를 동반한 연구 결과들이 점차 축적되고 있다는 평가가 나온다.
 

【 청년일보=조성현 기자 】