JW중외제약, 통합 신약개발 AI 플랫폼 '제이웨이브' … 시간·비용 25% 감소 기대대웅제약, AI 신약개발 시스템 '데이지' 구축 … 신규 화합물 약물성 예측 가능SK바이오팜, '허블플러스' 이용 … RPT·TPD 등 차세대 모달리티 연구개발
  • ▲ (왼쪽부터)JW중외제약, 대웅제약, SK바이오팜 모습. ⓒ각 사
    ▲ (왼쪽부터)JW중외제약, 대웅제약, SK바이오팜 모습. ⓒ각 사
    전 세계적으로 AI(인공지능) 활용 붐이 일면서 국내 제약사들도 AI를 활용한 신약개발에 나서고 있다. AI 플랫폼을 활용하면 신약 개발에 소요되는 시간과 비용을 단축할 수 있다. 

    9일 업계에 따르면 JW중외제약, 대웅제약, SK바이오팜 등이 신약개발에 AI를 활용하고 있다.

    JW중외제약은 국내 제약사 중에서도 가장 이른 시기인 지난 2010년부터 AI를 활용한 신약개발에 나섰다. 일찍부터 AI 플랫폼을 활용한 덕에 JW중외제약은 이미 AI 플랫폼으로 발굴한 후보물질이 임상 3상 단계에 돌입했다. 

    JW중외제약은 자체적으로 구축한 AI 신약개발 플랫폼 '제이웨이브(JWave)'을 활용하고 있다. 앞서 JW중외제약은 빅데이터 기반 약물 탐색 시스템인 '주얼리'와 '클로버'를 보유하고 있었다. 

    주얼리는 윈트(Wnt) 신호전달 경로의 활성 또는 저해 약물을 발굴하는 플랫폼이다. 클로버는 암환자에게서 유래한 세포주를 비롯해 다양한 면역질환 모델 기반의 빅데이터 플랫폼으로 자체 개발한 화학 분자 모델링 개발 프로그램이 포함돼 있다. 

    JW중외제약은 2023년 과천사옥으로 이전하면서 주얼리와 클로버를 제이웨이브로 통합했다. 제이웨이브를 통하면 약 400개 이상의 유전체 데이터베이스를 활용할 수 있다. 4만5000여개 이상의 화합물 데이터를 분석‧활용해 분석 역량을 높일 수 있다. 회사 측은 제이웨이브를 활용해 기존 주얼리와 클로버 대비 신약 개발에 걸리는 시간과 비용이 25~50% 이상 줄어들 것으로 기대하고 있다.

    JW중외제약이 앞서 주얼리와 클로버를 활용해 개발한 통풍 치료제 '에파미뉴라드'는 현재 글로벌 임상 3상을 진행하고 있다. 또 아토피 신약 JW1601은 임상 1상을 성공적으로 완료한 후 현재 다양한 적응증으로 확대해 임상을 진행할 예정이다. 이밖에도 항암제인 JW2286, 탈모 치료제인 JW0061 등이 발굴됐다. 

    JW중외제약은 현재 제이웨이브의 클라우드 체제 전환을 추진하고 있다. 클라우드 전환 시 물리적 서버를 활용하는 것보다 더욱 빠른 속도로 신약 개발을 할 수 있다. 

    JW중외제약 관계자는 "이미 주얼리와 클로버를 활용해 신약 후보물질을 도출한 경험이 있다"면서 "플랫폼을 통합한 제이웨이브를 통해 AI활용 신약개발 연구를 가속화하겠다"고 말했다. 

    대웅제약은 AI 신약 R&D 시스템 '데이지(DAISY)'를 구축했다. 데이지는 신약개발에 활용할 수 있는 주요 화합물 8억 종의 분자 모델을 전처리를 거쳐 자체 데이터베이스화하고, 이를 재료로 신약 후보물질을 발굴해내는 독자적 AI 신약개발 시스템이다. 연구원들은 데이지에 접속해 신규 화합물질을 발굴하고 약물성까지 빠르게 예측할 수 있다. 

    또 신약 후보물질 탐색의 첫 단계에 적용할 수 있는 AIVS 툴을 개발했다. 이 툴은 AI가 표적 단백질 대상으로 활성물질을 발굴하는 시스템이다. 3D 모델링을 기반으로 다양하게 탐색할 수 있고 동일한 화학적 특성을 지니면서 특허가 가능한 새 활성물질을 생성형 AI로 빠르게 찾을 수 있다. 

    대웅제약 관계자는 "비만과 당뇨, 항암제 분야의 성과 외에 단백질 분해제 개발에서도 의미 있는 성과를 도출하고 있고 항체 설계와 안정성 평가를 동시에 진행해 연구자들의 시행착오를 획기적으로 줄이고 있다"고 설명했다. 

    SK바이오팜도 투트랙 전략으로서 AI를 활용하고 있다. AI 뇌전증 관리 플랫폼 개발과 AI 신약 연구개발 플랫폼 활용이다. 회사는 현재 신약 연구 개발 플랫폼 '허블(HUBLE) 플러스'를 활용하고 있다. 허블 플러스는 SK바이오팜이 기존에 활용했던 허블 플랫폼의 업그레이드판으로 내부 신약 연구개발에 활용된다. SK바이오팜은 차세대 모달리티인 RPT와 TPD 분야 신약개발에 주력하고 있다. 

    특히 SK바이오팜은 지난해 신약개발 AI 전문가인 신봉근 박사를 인공지능·디지털트랜스포메이션 추진 태스크포스 장으로 영입했다. 신 박사는 SK바이오팜의 종합 AI 로드맵을 구축하고, AI 기반의 신약 개발을 포함하는 연구·개발 디지털화와 디지털 헬스케어 사업을 담당하고 있다.

    SK바이오팜 관계자는 "허블 플러스는 RPT와 TPD 뿐만 아니라 저분자(스몰몰레큘) 등 다양한 범주에서 연구개발에 활용된다"고 설명했다. 

    한편 한국보건산업진흥원에 따르면 신약 개발에 평균 15년의 시간과 3조원의 비용이 필요하지만 AI는 이를 7년과 6000억원 규모로 줄일 수 있는 것으로 나타났다.