제약 업계가 신약 후보 물질을 발굴하기 위해 인공지능(AI) 기술을 적극 활용하고 있다.

한국보건산업진흥원은 '글로벌 제약바이오 산업동향' 보고서를 통해 전 세계 AI기반 신약 시장이 오는 2025년까지 연평균 50%의 성장률을 보이며 약 30억 달러(약 4조원)의 규모에 이를 것으로 전망하고 있다.

이러한 상황에서 국내 제약업체들도 AI를 신약개발의 다양한 단계에 적용하고 있다. 18일 업계에 따르면 JW중외제약은 자회사 C&C신약연구소를 통해 AI 신약개발 기업 미국 크리스탈파이(XtalPi)와 저분자 화합물 치료제 개발을 위한 공동연구 협약을 체결하고 관련 연구에 본격 돌입했다.

이번 협약을 통해 C&C신약연구소는 크리스탈파이의 양자물리학 기반 AI 신약 개발 플랫폼과 자동화 로봇시스템을 활용하게 됐다. 제2형 보조 T세포(Th2)의 염증성 면역 반응을 조절하는 핵심 단백질인 'STAT6 단백질'에 직접 결합력을 가진 저분자 화합물 선도물질 최적화에 나설 방침이다. 이 과정은 항염증 신약 후보 물질 도출을 목표로 한다.

JW중외제약 관계자는 "C&C신약연구소뿐만 아니라 JW중외제약의 신약연구센터, 제제연구센터 등에서도 인공지능 기술을 적극적으로 접목하고 있다"고 말했다.

JW중외제약의 신약 연구개발은 '주얼리'와 '클로버'가 이끌고 있다. '주얼리'와 '클로버'는 JW중외제약이 개발한 AI기반 신약 개발 플랫폼이다. 특히 '클로버'는 화학·생물 정보학 빅데이터에 AI 기술과 딥러닝 기술을 더한 것이다. JW중외제약은 국내 제약 기업 가운데 유일하게 빅데이터를 보유하고 있다.

클로버를 통해 발굴한 신약 후보 물질 중 2종은 임상 단계에 진입해 기술수출 성과까지 달성했다. JW중외제약은 아토피 신약 'JW1601'과 통풍 신약 'URC102'가 각각 덴마크 레오파마와 중국 심시어제약에 기술수출했다.

이에 앞서 JW중외제약은 다양한 바이오테크와 오픈 이노베이션을 추진해 왔다. 지난 2022년에는 미국 바이오 벤처기업 큐어에이아이 테라퓨틱스와 손을 잡았다. 암 환자 유전체 분석 플랫폼과 바이오마커 탐색 플랫폼을 활용해 신규 항암 신약 개발에 나섰다.

올해 1월에는 독일 머크 라이프사이언스와 AI를 활용한 신약의 원료의약품 연구개발 업무협약을 체결했다. 머크는 신약개발 초기 단계에서 화학물질 합성방법을 빠르고 정확하게 분석·제시하는 유기역합성 소프트웨어 '신시아'를 보유한 글로벌 기업이다. 국내 제약사 중 머크의 신시아를 적용한 곳은 JW중외제약의 원료연구센터가 처음이다.

유한양행, 종근당도 AI를 활용한 신약 개발에 나서고 있다. 유한양행의 경우 지난 7월 국내 스타트업 에이인비와 AI 항체 신약 개발 플랫폼을 활용한 공동 연구 계약을 체결했다. 에이인비는 기존 항체 발굴 방식에서 벗어나 AI를 활용한 항체 발굴로의 전환을 시도하고 있다.

종근당도 올해 신약 후보물질 발굴 플랫폼을 고도화하고 고부가가치를 창출할 수 있는 첨단 바이오의약품에 집중하기 위한 사업계획을 밝힌 바 있다.

아울러 종근당은 국내 제약 업계에서 최초로 메타버스 팩토리 구축에도 나서고 있다. 중소벤처기업부와 스마트제조혁신추진단이 진행하는 '2023년 메타버스 팩토리 구축 지원사업'에서 메타버스 팩토리 구축 지원기업으로 선정됐다. 종근당의 메타버스 팩토리의 현장 적용은 이르면 오는 2024년 2분기에 적용될 것으로 예상된다.