'AI 신약' 후발주자 韓 반격 시작되나…임상·빅데이터 강점에 주목

삼성바이오에피스·한미약품·GC녹십자 등
정부 AI R&D 과제 수주 잇따라

인공지능(AI) 기반 신약개발 분야에서 후발주자로 평가받는 우리나라 업계가 반격의 신호탄을 쏘고 있다. 정부가 'K-AI 신약개발 연구개발(R&D)' 사업을 본격화함에 따라 삼성바이오에피스·한미약품·GC녹십자·루닛 등 주요 기업과 기관들이 줄줄이 핵심 과제에 참여하면서다. 업계는 정부의 이번 R&D 과제가 신약 후보물질 발굴부터 임상 검증까지 이어지는 AI 기반 생태계를 구축할 수 있는 마중물 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

10일 관련 업계에 따르면 삼성바이오에피스·프로티나·서울대 컨소시엄의 'AI 모델을 활용한 항체 바이오의약품 개발 및 실증'은 AI 기반으로 개발한 신약 후보 물질로 2년 후 임상에 진입하겠다는 내용으로 이번 국책사업 과제 중에서 주목도가 특히 높다는 평가다. 이 컨소시엄은 AI 항체 설계 기술과 항체 검증 플랫폼을 결합해 10종의 항체신약 후보 물질을 개발하고, 이 중 최소 1종을 2027년 임상 단계까지 끌어올린다는 목표를 내세웠다. AI 기반 항체 디자인이 실제 임상 진입까지 연결되려면 CMC(화학·제조·품질) 공정, 글로벌 규제 대응 경험이 필수적인데, 삼성바이오에피스가 구축해온 글로벌 임상·허가 경험이 프로젝트의 안정성을 높이는 요소로 평가된다.

GC녹십자와 목암생명과학연구소는 국내 혈우병 환자 실사용 데이터를 바탕으로 관절병증 예측모델을 개발한다. 20년 이상 축적된 환자 데이터는 AI 신약개발에서 핵심 자산으로 꼽힌다. 해당 모델 구축은 AI가 실제 임상 현장에서 예측 정확도를 높일 수 있음을 확인하는 테스트베드 역할을 수행하게 된다.

한미약품은 삼성서울병원이 주관하는 '역이행 연구 설계 AI SW 개발' 분야의 공동 기관으로 참여하며 핵심 역할을 맡는다. 역이행 연구는 임상 시험에서 확보한 데이터를 전임상 단계로 환류시켜 신약개발의 정확도와 효율성을 높이는 접근을 말한다. 이번 프로젝트에서 한미약품은 오랜 기간 항암, 대사질환 분야에서 신약 연구를 통해 확보한 데이터를 제공하고, 나아가 새로운 전임상 멀티모달 데이터를 생산하는 역할을 맡는다. 실험결과를 AI가 제시한 가설·신규 후보물질과 대조해 검증하는 선순환 구조를 구축한다는 계획이다. AI 기반 의료기술 분야의 강자인 루닛도 분자·단백질·의약품·임상지식까지 연결된 파운데이션 모델(생성형 AI)을 개발한다.

산업계에서는 정부·기업·학계가 동시에 움직이는 현재 흐름을 'AI 신약개발 실증·상용화 단계의 시작'으로 보고 있다. 과거 기술 기반 플랫폼 구축에 머물렀던 AI 신약개발이 국책사업을 계기로 실제 데이터 생산, 모델 검증, 임상 적용까지 이어지는 단계로 진입했다는 평가다. 특히 다기관 공동연구 구조는 신약 개발 과정 전 주기를 AI로 통합하려는 정부 전략과 맞물려 국내 생태계 정비 속도를 높이고 있다.

중국 기업들은 글로벌 빅파마와 10조원이 넘는 대규모의 AI 기반 신약 기술이전·협력 계약을 잇따라 체결하며 AI 신약 시장을 선점하고 있다. 미국·유럽 역시 기술 고도화 경쟁에 박차를 가하고 있다. AI 기반 후보물질 설계, 독성 예측, 적응증 확장, 임상 설계 등 전 영역에서 글로벌 기업들이 대규모 투자를 진행 중이다.

AI신약 후발주지지만 한국 바이오 산업은 CDMO(위탁개발생산)·바이오시밀러 분야 강자들이 글로벌 임상 경험을 빠르게 축적했다. 여기에 세계적 수준의 병원·의료기관이 방대한 환자 빅데이터도 보유하고 있다. 업계 관계자는 "향후 AI 신약개발은 파이프라인의 임상 진입 속도를 기반으로 경쟁하는 국면이 될 것"이라며 "한국의 AI 신약개발 생태계는 이제 본격적인 성장 국면의 문턱에 들어섰다고 본다"고 말했다.

정동훈 기자 hoon2@asiae.co.kr