2016년 구글이 개발한 인공지능 바둑프로그램인 '알파고'가 세계 최상위급 프로기사인 이세돌 9단과의 대국에서 4승 1패로 승리하면서 세계를 놀라게 했다. 인공지능 프로그램인 알파고의 등장은 산업계에 수많은 변화를 가져 왔고, 제약바이오업계도 인공지능 영향권에서 새로운 변화를 모색하고 있다.
실험실에서 적게는 5년 길게는 10년 이상 소요됐던 신약후보 물질 탐색 기간이 인공지능 솔루션을 통해 6개월 이내로 가능하게 됐으며, 복제약 개발 회사도 인공지능 솔루션 도입을 통해 신약개발 회사로 변모할 수 있는 토양이 마련됐다.
2016년 설립된 파미노젠(대표 김영훈)은 인공지능 양자역학 기반의 소프트웨어와 바이오 빅데이터로 구축된 초고속 신약개발 플랫폼 '루시넷(LucyNetTM)'을 활용해 혁신 신약을 개발하는 기업이다. 루시는 인간의 조상이자 최초의 인류화석인 오스트랄로피테쿠스 아파렌시스이다. 루시의 발견으로 인해 인류의 직립보행을 가능하게 한 요인이 두뇌 발달이 아니라 도구 제작 능력이었다는 것이 증명됐던 만큼, AI 솔루션 '루시넷'으로 제약바이오업계의 생태계를 신약개발 회사로 변모시키겠다는 의미가 내포돼 있다고 한다.
국내 최초로 개발된 인공지능 딥러닝 신약 개발 플랫폼인 루시넷은 신약 개발에 필수적인 다양한 모듈인 4000억 건의 화합물, 질환 유전자, 단백질 등 18조개의 생화학 정보를 담고 있다.
인공지능 기반 초고속 신약개발 플랫폼인 루시넷은 신규 타겟 발굴(Target Identification), 특정 단백질에 대한 약리 활성 예측, 생체 내 약물 동태(흡수/분포/대사/배설) 및 독성 예측, 약물 재창출(Drug Repositioning), 복합제(Combination Drug) 개발 등 신약 개발 전 과정에 필수적인 기술들을 포함하고 있다.
루시넷을 통해 탐색된 약물은 양자화학 기반의 예측 계산을 통해 6개월 이내 비임상 진입이 가능한 신약후보물질로 개발할 수 있다고 한다.
김영훈 대표는 "인공지능 신약개발 플랫폼을 활용하면 신약 후보물질 탬색기간이 기존 5년에서 6개월로 줄어 들고, 비용도 기존 50억 이상에서 5억원 이내로 줄어 든다"며 "그동안 연구개발 비용 및 인력 부족 등을 이유로 복제약 개발에 의존한 경영을 해 왔던 국내 대다수 제약사들도 인공지능 신약개발 솔루션을 도입해 신약개발 회사로 거듭날 수 있는 토양이 마련됐다"고 강조했다.
파미노젠은 AI 플랫폼 개발 및 20여곳 제약회사와 바이오벤처, 학교, 병원 등과의 공동연구·협업을 통해 신약 개발 시간·비용을 줄이고 성공률을 극대화해 글로벌 시장 진출 가능성이 높은 신약후보물질을 개발하고 있다.
파미노젠의 중점적인 사업분야는 혁신신약개발 연구로 신장암, 간질환, 방사선 저항성 표적 항암제 후보물질들 3건을 도출해 비임상 연구를 앞두고 있다.
또 파미노젠은 인공지능을 바탕으로 천연 생리 활성 소재를 발굴하고, 이를 활용해 건강기능식품 및 기능성 화장품도 개발하고 있다.
김영훈 대표는 "신약 개발 및 보건 의료 분야에서 인공지능과 분자 모델링 신약 설계 전문 인력의 수요가 절대적으로 높아지고 있는 상황이다"며 "'오는 10월부터 'AI 신약 설계 연구센터'를 운영해 전문 인력을 육성하고, 제약사-병원-AI 신약 설계 기업들이 상호 협력할 수 있는 연구생태계를 구축하겠다"는 향후 포부를 밝혔다.
