신약 후보물질 발굴 분야에 인공지능 플랫폼을 활용한 기업 간 협업이 더욱 활발해질 전망이다.
최근 업계에 따르면, 인공지능 및 양자 기술 전문 스타트업인 샌드박스AQ가 다국적제약기업들과 맞손을 잡고 신약 개발 프로그램을 본격 가동했다. 이번 프로젝트에는 아스트라제네카 및 사노피 등이 참여하게 된다.
샌드박스AQ가 바이오 제약 분야 분자 시뮬레이션 기술 개발에 강점을 가지고 있어, 인공지능 및 양자 기술을 이용한 신약 개발 속도가 현저히 빨라질 것으로 예상된다.
작년 구글의 모기업인 알파벳에서 분사한 샌드박스AQ는 인공지능과 양자 기술을 결합한 기업용 서비스형소프트웨어(SaaS) 회사를 표방하고 있다. 회사 명칭에 붙은 AQ는 인공지능(AI)과 양자(Quantum)의 첫 글자에서 따왔다.
일단, 기계학습(머신러닝)과 인공지능을 활용한 소프트웨어 개발이 회사의 1차 목표로 설정된 상태다. 샌드박스AQ는 "양자 및 AI 기술의 융합은 이미 산업 전반을 변화시키고 과학적 발견과 상상을 현실화하는 가능성을 높이고 있다"며 "우리는 실용적인 양자 기술을 활용해 이러한 변화를 주도할 위치에 섰다"고 자신했다.
여기서 해당 기술에 근간이 되는 양자컴퓨터는 양자물리학을 이용한 차세대 컴퓨터로, 현존하는 가장 강력한 슈퍼컴퓨터의 계산 속도를 능가하는 것으로 평가된다.
이번 신약 개발 협업 프로젝트의 경우, 원자(atoms)와 분자(molecules) 사이의 양자 역학적 상호작용을 파악하는데 초점이 맞춰졌다. 이후 샌드박스AQ가 개발한 AI 엔진을 가지고 분자 시뮬레이션을 활용한 분석을 통해 상업화 가능성이 높은 약물 파이프라인을 발굴하는 것이 최종 목표로 잡혔다.
사노피는 입장문을 통해 "특히 AI 및 양자 기술을 사용한 '분자 상호작용 인실리코 시뮬레이션(in-silico simulation)' 기술에 관심을 갖고 있다"며 "해당 기술은 의약품의 전임상 및 임상 개발 모두에 큰 영향을 미칠 수 있으며, 전 세계 환자들의 삶을 변화시키는 치료제 개발을 앞당길 것으로 기대하고 있다"고 밝혔다.
샌드박스AQ가 보유한 인실리코 시뮬레이션 기술 플랫폼은 하루에 2만개 이상의 리간드 물질을 프로파일링할 수 있는 것으로 알려졌다.
한편 신약 개발에 소요되는 시간과 비용을 줄이고, 임상 실패에 대한 부담을 낮추기 위해 AI 및 양자 컴퓨팅 기술을 활용하는 사례는 이번이 처음은 아니다.
백신 전문개발사인 모더나의 경우, 11억 개에 달하는 분자로부터 얻은 정보를 바탕으로 실험물질의 용해도 및 항바이러스 활성, 약물 통과가 어려운 뇌혈관장벽(BBB) 투과율을 예측할 수 있도록 IBM 인공지능 및 양자 기술을 적용 중이다.
노보 노디스크도 최근 2억 달러의 대규모 자금을 투입해 신약 개발을 위한 양자 컴퓨터 개발을 시도하고 있다.