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해외 바이오 기업 화두는 ‘AI 신약 개발’…경쟁 치열해져 [김한조 바이오 뉴스 돋보기]

    이번 호부터 해외 제약·바이오업계의 주요 이슈를 정리하고 그 의미를 분석하는 ‘김한조의 바이오 뉴스 돋보기’를 격주로 선보입니다. 〈편집자〉     ━   AI로 발굴한 루게릭병 치료제 성공하나   10월 31일, 미국 AI 신약개발사 ‘버지 지노믹스(Verge Genomics)’가 AI 기반 신약 VRG50635의 임상 1상을 시작했다고 밝혔습니다. 버지 지노믹스는 대형제약사 머크(Merck&Co), 일라이 릴리(Eli Lilly), 그리고 세계 최대 자산운용사 ‘블랙록(BlackRock)’으로부터 투자를 받았습니다. 이번 VRG50635의 임상은 현재 FDA 승인 약물이 단 3개뿐인 질환인 루게릭병을 대상으로 진행됩니다.   버지 지노믹스의 AI 기반 신약 발굴 플랫폼 ‘ConVERge’는 DNA, RNA, 단백질 프로필에 대한 데이터를 사용하여 질병의 생물학적 정보를 매핑해 새로운 대상과 약물을 식별하는 AI 플랫폼입니다. 해당 플랫폼을 통해 루게릭병의 새로운 원인 메커니즘이 엔도리소좀(endolysosom)의 기능 손실이라는 점을 밝혀냈습니다. 또한 유망 치료 타깃인 PIKfyve라는 효소도 발견했습니다. VRG50635는 루게릭병 환자의 뉴런에서 엔도리소좀 기능을 복원하는 강력한 PIKfyve 억제제이고, 전임상 연구에서 VRG50635가 뉴런의 퇴화를 늦추는 것으로 나타났습니다. 버지 지노믹스가 루게릭병 약물을 발굴해 임상 1상까지 오는 데에는 4년이 걸렸습니다. “이는 전통적인 루게릭병 약물 발굴 방법보다 효율적인 방법”이라고 버지 지노믹스의 CEO는 설명합니다.   현재 AI로 발굴한 신약이 임상 시험에 들어간 것은 몇 가지 예가 있으나, 최종 승인을 받는 데까지는 더 오랜 시간이 필요한 것이 사실입니다. 좁은 의미에서 인공지능이 창조한 분자가 약물로서 승인을 받는 것은 몇 년이 걸릴지 알 수 없지만, 넓은 의미에서 도구로서 인공지능은 이미 신약 개발의 모든 분야에서 적극적으로 활용되고 있습니다. 특히, 많은 연구비를 투입하기 어려운 소외질환의 경우라면 인공지능 기술이 적극적으로 사용되고 성과를 만들어내는 게 중요하다고 할 수 있습니다. 인공지능 기술이 갖는 특징이 탐색에 강하다는 것인데, 많은 사람들이 지금도 이 특징을 잘 활용할 수 있는 분야를 찾아내고 있습니다.     ━   MS가 의료 클라우드 서비스 기업과 손잡은 이유   11월 1일, 미국 의료 클라우드 서비스 회사 ‘소피아 제네틱스(Sophia Genetics)’가 마이크로소프트(Microsoft)와 다년간의 통합 전략적 파트너십을 체결했다고 밝혔습니다. 구체적으로, 소피아 제네틱스가 마이크로소프트의 클라우드 서비스 ‘애저(Azure)’에 자사의 AI 기계학습 플랫폼 ‘SOPiA DDM’을 제공하는 것입니다. 다양한 멀티모달(Multi-modal) 데이터 세트를 활용하는 기관을 연결하여 정밀 의료의 수준을 높이는 것을 목표로 하는 것이죠.   의료 데이터는 수많은 독특한 특징이나 신호들이 다양한 출처의 데이터에 포함되어 있어 다른 분야의 AI 활용법과 다소 차이가 있습니다. 데이터 세트가 환자 모집단을 충분히 반영하지 못하는 경우와 같은 어려움을 해결할 수 있다면, 의료 AI의 신뢰성은 더욱 높아질 것입니다. 소피아 제네틱스와 마이크로소프트가 추구하는 목표가 바로 그것입니다.   사실 마이크로소프트는 2000년대 초반부터 “순수하게 컴퓨터로 디자인한 약물이 판매 승인을 받는 것”을 비전으로 생각하고 관련 분야에 투자를 계속했습니다. 소피아 제네틱스와 파트너십 뿐만 아니라 노보 노디스크와 같은 대형 제약사와 전략적 제휴 관계를 확대하고 있습니다. 마이크로소프트와 같은 IT 기업들이 신약개발을 포함한 헬스케어 분야에 갖는 관심이 얼마나 크고 적극적인지 알 수 있습니다. 구글이나 페이스북 같은 기업이 이 분야에서 매우 기초적인 연구까지 하면서 적극적으로 뛰어들고 있는 것은 이미 잘 알려진 사실입니다.   새로운 기술은 창조적인 아이디어를 가진 개인과 기업에게 완전히 새로운 기회를 제공합니다. 융합 또는 통섭이 중요한 이유입니다. 한 분야에서 성공하는 것도 어렵지만, 여러 분야의 장점을 융합할 수 있는 큰 시각을 갖는 것은 더 힘든 일입니다. 좋은 도구를 만드는 것도 중요하지만 그 도구들을 사용해 인류의 건강과 행복에 기여한다면 멋진 인생을 사는 좋은 방법일 것입니다.     ━   영국 AI 신약개발사, 구글 딥마인드와 경쟁   11월 3일, 영국 AI 신약개발사 ‘엑센시아(Exscientia)’가 바이오의약품 분야에도 도전한다고 밝혔습니다. 엑센시아는 그동안 저분자 화합물에만 한정해 AI 신약 개발 연구를 진행했습니다. 이번에 발표한 바에 따르면 영국 옥스포드에 자동화 연구소를 설립하고, 자사의 AI 플랫폼을 바이오의약품 분야로 확장시켜 새로운 항체를 발견하고자 하는 것이 골자입니다. 해당 기술의 초기 버전은 구글 딥마인드(DeepMind)에서 개발한 AI 기반 단백질 구조예측 프로그램 ‘알파폴드2 (AlphaFold2)’보다 최대 3만5000배 빠른 속도로 단백질의 정확한 모델을 만들 수 있다고 합니다.   AI 신약 개발 연구는 주로 화합물에 집중되어 있었으나, 최근 단백질이나 항체 등의 바이오의약품 분야에도 확장되고 있는 추세입니다. 국내 AI 신약개발사도 이러한 세계적 흐름에 따라가면서 항체 분야 연구에 뛰어들고 있습니다. 스탠다임도 최근 항체 발굴을 위한 새로운 딥러닝 모델에 대한 논문을 발표한 바 있습니다.   과거 단백질, DNA, RNA 등을 다루는 생물정보학이 작은 유기 분자를 다루는 화학정보학에 비해 더 빠르게 발전하고 있습니다. 제약업계도 이를 쉽게 받아들이고 있습니다. 이런 점을 감안하면 인공지능 기술을 신약 개발에 활용하는 회사들이 단백질이나 항체보다 작은 유기 분자에 먼저 관심을 가진 것은 한편으로는 놀라운 일이기도 합니다.   인공지능 기술을 효율적으로 사용하려면 대량의 신뢰성 높은 데이터를 확보하는 게 우선되어야 합니다. 신약 개발 관련 실험 데이터는 이 정도의 속도와 양을 만족하기가 쉽지 않은 것이 사실입니다. 엑센시아의 도전은 자동화 연구소를 통해서 이 부분을 만족시킬 수 있는 자신감으로 이해할 수 있습니다. 융합과 통섭이 필요해지는 순간이죠.   실험을 자동화하면 높은 품질의 데이터를 많이 얻을 수 있게 되면 더 좋은 인공지능 모델을 가질 수 있게 됩니다. 이 사이클이 돌아가기 시작하면 늦게 시작해서는 따라잡을 수 없는 격차가 발생합니다. 누가 인공지능 모델, 데이터, 실험 자동화의 선순환 사이클을 먼저 완성하고 격차를 벌릴 수 있는지를 놓고 많은 기업이 경쟁하고 있습니다. 우리는 이런 경쟁이 본격적으로 시작되는 것을 보고 있는 것입니다.   ※ 필자는 연세대학교 화학과 졸업 후 동대학원에서 유기화학으로 석∙박사 학위를 취득했다. 싱가포르국립대학교, HK이노엔 신약연구센터를 비롯해 다양한 연구소에서 15년 이상 신약개발 연구를 수행했다. 2019년 AI 신약개발사 스탠다임에 합류해 현재 글로벌전략본부장 및 합성연구소장을 맡고 있다. 실험실과 컴퓨터 시뮬레이션의 경계에서 두 분야의 융합을 위한 줄타기를 하고 있다.    김한조 스탠다임 글로벌전략본부장 및 합성연구소장바이오 돋보기 ai 신약개발사 신약 개발 바이오 뉴스 1661호(20221121)

2022-11-19

AI에 빠진 JW중외제약…“혁신 신약 파이프라인 확보”

    JW중외제약은 최근 인공지능(AI) 신약 개발 기업 디어젠과 혁신 신약을 개발하기 위한 공동연구 협약을 체결했다. 디어젠의 AI 신약 개발 플랫폼 ‘디어젠 아이디어스’를 활용해 JW중외제약이 개발 중인 신약 후보물질의 새로운 적응증을 탐색하기 위해서다.   디어젠에 따르면 이 플랫폼은 AI로 후보물질 발굴, 인비트로(시험관 내 세포실험) 약효 검증 등 신약 개발의 초기 단계를 줄여주는 플랫폼이다. JW중외제약 관계자는 “현재 자체 개발한 신약 연구 플랫폼으로 신약 후보물질을 발굴하고 있다”며 “새로운 적응증을 추가할 때 AI로 개발 시간과 비용을 줄이기 위해 디어젠과 손을 잡게 됐다”고 설명했다.   JW중외제약은 오픈 이노베이션을 통해 자체 개발한 신약 연구 플랫폼 기술에 바이오텍의 AI 기술을 녹이고 있다. AI 기술을 신약 개발에 도입하면 연구 비용과 시간을 단축할 수 있어서다. JW중외제약은 이미 신약 연구 플랫폼을 자체 개발했기 때문에 적응증을 탐색하거나 연구개발(R&D) 효율을 높이기 위한 협력사를 물색 중이다. 실제 최근 1년간 디어젠, 온코크로스, 신테카바이오 등 AI 신약 개발 바이오텍 3곳과 연달아 공동연구 관련 업무협약(MOU)을 체결하며 혁신 신약 개발에 속도를 내고 있다.   온코크로스의 AI 신약 개발 플랫폼 랩터 AI는 전사체를 분석해 신약 후보물질이나 기존 약물의 적응증을 빠르게 탐색할 수 있다. 임상 성공 확률을 높이고 신약 개발 기간을 단축할 수 있다는 설명이다. 신테카바이오의 딥매처는 합성 신약 후보물질을 발굴하는 AI 기반 신약 개발 플랫폼이다. 슈퍼컴퓨터를 이용해 10억개의 화합물과 600개의 표적 모델 관련 시험을 빠르게 진행할 수 있다.     ━   JW홀딩스, 그룹사 AI 신약 개발 지휘…오픈 이노베이션 활발   JW중외제약의 AI 신약 개발 전략을 주도하는 곳은 JW홀딩스의 연구전략실이다. 이곳에서는 JW신약, JW바이오사이언스 등 그룹사의 신약 개발 오픈 이노베이션을 총괄하고 각 기업의 연구기획팀과 함께 AI 기술을 활용한 혁신 신약 R&D 전략을 수립한다. AI 신약 개발 플랫폼 기업과 오픈 이노베이션을 추진해 JW중외제약의 신약 연구 플랫폼과 국내 유망 바이오텍의 R&D 플랫폼을 결합하는 데도 중추적인 역할을 수행해왔다.   JW중외제약은 다양한 혁신 신약을 개발하기 위한 플랫폼 기술도 확보하고 있다. 합성 신약 연구 플랫폼으로는 데이터 사이언스 플랫폼인 ‘주얼리’와 ‘클로버’ 등을 개발했다. 우리 몸은 단백질이 결합하고 분해되며 다양한 생체 반응을 나타낸다. JW중외제약은 이런 상호작용을 살펴보기 위해 단백질의 3차원 구조를 모방한 펩티드 유사 구조 화합물 라이브러리 주얼리를 구축했다. 클로버는 암 세포주와 조직, 유전자 정보의 데이터를 모아둔 빅데이터 플랫폼이다.    JW중외제약 관계자는 “덴마크 레오파마에 기술 수출한 아토피 피부염 치료제 후보물질 JW1601과 중국 심시어제약에 기술 수출한 통풍 치료제 후보물질 URC102이 클로버로 발굴한 신약 후보물질”이라며 “자체 플랫폼으로 신약 후보물질을 창출하고, R&D 플랫폼을 확보한 바이오텍과 협력해 차세대 신약 파이프라인을 확보해 나가겠다”고 했다. 선모은 기자 suns@edaily.co.kr파이프라인 중외제약 신약 후보물질 혁신 신약 신약 개발

2022-10-10

카카오브레인, AI 기반 신약 개발 설계 플랫폼 개발 나선다

    카카오브레인이 AI 기반 신약 개발 플랫폼 개발에 나선다. 바이오 스타트업 갤럭스와 AI 기반의 항체 신약 설계 플랫폼을 구축하기 위해 5년 동안 공동 연구 개발 계약을 체결했다고 11일 밝혔다.   2020년 설립된 갤럭스는 인실리코 분자 설계 기술을 바탕으로 신약 개발을 하고 있는 바이오 스타트업이다. 자체 보유한 인실리코 기술로 국제 단백질 구조 예측 대회 CASP, 국제 단백질 상호작용 예측 대회 CAPRI 등의 대회에서 기술력을 입증한 바 있다. 카카오브레인은 지난해 12월 190억원 규모의 시리즈A 라운드에서 50억원을 투자했다.   카카오브레인과 갤럭스가 손잡고 뛰어든 AI 기반 항체 신약 설계 기술은 글로벌 경쟁이 치열한 분야다. 다양한 난치병 정복에 적용될 수 있다는 기대감이 높다.   양사는 5년 동안 ▶기반 기술인 항원-항체 결합 구조 및 결합력 예측 ▶기반 기술을 적용한 항체 설계 ▶설계 기술의 실험적 검증 과정을 거칠 예정이다.   AI 기술 개발 기업인 카카오브레인은 지난해 구글 자회사인 캐글의 그랜드마스터이자 카이스트 생명화학공학과 출신인 이유한 박사를 영입해 AI 신약 개발팀을 꾸렸다. 이 팀장을 주축으로 카카오브레인은 갤럭스와 협력해 글로벌 AI 기반 신약 설계 분야를 선도해 나갈 계획이다.   카카오브레인 김일두 대표는 “우리가 가진 AI 역량을 바탕으로 글로벌 인실리코 신약 개발 시장을 혁신하길 바란다”며, “이번 공동 연구를 발판 삼아 갤럭스와의 시너지를 극대화하고, 적시성이 핵심인 글로벌 의료 시장에서 더 큰 사회적 영향력을 행사하기 위한 공동 성장을 이뤄낼 것”이라고 말했다.    최영진 기자 choiyj73@edaily.co.kr개발 카카오브레인 개발 플랫폼 신약 개발 카카오브레인 김일두

2022-07-11

카카오브레인, 인공지능 기반 '신약 개발' 도전

    카카오브레인이 인공지능(AI)을 활용한 글로벌 신약 개발 시장에 뛰어든다. 신약을 설계하는 플랫폼 기업 '갤럭스'에 50억원을 투자했다. 카카오브레인은 전략적 투자자로서 갤럭스와 AI 기반 신약 설계 플랫폼을 구축하기 위한 공동 연구도 진행할 예정이다.   카카오브레인은 갤럭스가 가진 신약 설계 기술을 카카오브레인의 초거대 AI 모델과 융합하고 AI 기반 신약 설계 플랫폼을 만들어낼 계획이다. 신약 후보물질을 공동으로 개발하고, 화학 기반 실험을 전자화하는 등 신약 개발 전반에 필요한 사업도 함께한다.   카카오브레인이 이 회사에 투자한 건 글로벌 AI 신약 개발 시장에 조기 진출하기 위해서다. 글로벌 시장조사전문기관 마켓츠앤마켓츠에 따르면 전문가들은 이 시장이 2024년까지 14억3400만 달러(약 1조6000억원) 규모로 성장할 걸로 예측했다.   실제 바이엘, 화이자, 아스크라제네카 등 주요 글로벌 제약기업들은 다양한 AI 신약 개발 업체와 협업해 개발 효율성을 높이는 추세다. 구글도 올해 AI 신약 개발 자회사 아이소모픽랩스를, 아마존은 제약사들과 합작해 아이온랩스를 설립하는 등 빅테크 기업간 AI 신약 개발 경쟁도 시작했다.   갤럭스는 석차옥 서울대학교 교수가 2020년 설립한 AI 기반 신약 개발 스타트업이다. 카카오브레인 투자 전에는 올해 상반기 벤처투자사 인터베스트로부터 시드 투자를 유치했다. 단백질 모델링 기술을 가지고 있어 국내외 단백질 구조·상호작용 예측 대회 등에서 1~3위에 입상한 성과를 냈다.   석차옥 갤럭스 대표는 "갤럭스가 보유한 신약 설계 도메인 기술을 AI와 융합해 효과적인 신약 설계 플랫폼을 구축하겠다"며 "카카오브레인의 전략적 투자와 공동연구로 인공지능과 기초과학을 융합해 새로운 신약개발 시대가 열리길 기대한다"고 했다.   김일두 카카오브레인 대표는 "카카오브레인만의 AI 라지 스케일 역량을 신약 개발 분야에 적용해 갤럭스가 AI 기반 신약 설계 분야에서 글로벌 최고 기업이 될 수 있도록 최선을 다하겠다"고 강조했다. 선모은 기자 seon.moeun@joongang.co.kr카카오브레인 인공지능 ai 신약개발 신약 개발

2021-12-16

상반기 흑자 성공 JW중외제약…신약 향한 R&D 드라이브

JW중외제약이 올해 중점 경영 계획인 연구개발(R&D) 역량 강화에 박차를 가할 것으로 보인다. 상반기 흑자전환에도 성공하며 R&D 재원 마련 자신감도 붙었다.   JW중외제약은 올해 2분기 별도 재무제표 기준 매출은 1450억원으로 전년 동기 대비 6.9% 늘었다. 주요 오리지널 전문의약품(ETC)의 실적 성장세가 매출을 이끌었다. ETC 사업부문 매출은 1150억원으로 작년 같은 기간에 비해 10.3% 늘었다. 2분기 영업이익은 34억원으로, 전년 동기 대비 흑자전환했다. 주요 제품 매출 성장과 함께 올해부터 고지혈증치료제 리바로의 주원료 공급이 자체 생산체제로 전환되면서 원가율이 낮아져 영업이익 개선에 도움이 됐다.     앞서 JW중외제약은 올해 첫 실적부터 순조롭게 출발했다. 올해 1분기 별도재무제표 기준 매출액이 전년 동기 대비 9.4% 증가한 1406억원을 영업이익은 5753.6% 증가한 98억원을 기록하면서 흑자전환했다. 1분기 실적 상승 역시 주력 ETC 제품 성장이 주요했다. 이와 함께 2019년 중국 심시어 파마슈티컬 그룹에 기술수출한 통풍치료제 'URC102'의 1차 개발 단계별기술료(마일스톤)가 유입되면서 1분기 매출 성장에 영향을 줬다.     JW중외제약은 올해 R&D 비용을 매출액 대비 10%까지 끌어올릴 계획이다. 궁극적인 목표는 ‘신약 개발’이다. 다양한 혁신 신약 후보물질의 임상단계 진입을 위한 비임상시험을 적극 수행할 방침이다.     JW중외제약이 선택한 R&D 전략은 인공지능(AI), 빅데이터 기술을 도입해 ‘정밀의학’ 분야에 도전하는 것이다. 박찬희 JW중외제약 최고기술책임자(CTO)는 “회사의 R&D 전략은 치료적 미충족 수요(unmet needs)가 높은 특정 환자에 특화돼, 치료적 장점을 극대화할 수 있는 신약 개발’에 맞춰질 계획”이라며 “특히 암, 면역 및 재생의학을 핵심 질환 영역으로 희귀질환-희귀약물 개발을 향후 중요한 R&D 방향성으로 생각하고 있다”고 말했다. 또한 “이러한 전략이 성공하기 위해서는 ‘현장(환자)’의 ‘정보(질환과 관련한 유전학적/단백질학적)’를 얼마나 파악하고 이를 활용할 수 있는지 여부가 매우 중요한 핵심 요소”라며 “자체 플랫폼의 AI 기술 접목을 통한 고도화, 이를 기반으로 전문화된 AI 플랫폼을 보유한 다양한 기관들과의 협력을 통해 신약개발의 속도를 보다 가속화할 방침”이라고 설명했다.     이미 JW중외제약은 2010년대 중반부터 유전체 인포매틱스(생물정보학) 기반의 플랫폼인 '클로버'와 '주얼리'를 활용해 다양한 신약 후보물질을 발굴하고 있다. AI 기반 빅데이터 플랫폼인 클로버는 다양한 데이터를 분석해 질환 특성에 맞는 신약 후보물질을 골라내는 역할을 한다. 이를 통해 항암제, 면역질환치료제, 줄기세포 치료제 등 다양한 신약 후보물질을 발굴하고 있다. 주얼리는 생체현상을 조절할 수 있는 단백질 구조를 모방한 2만5000여종의 화합물 문헌(라이브러리)을 저장하고 있다.     JW중외제약이 이러한 플랫폼을 활용해 개발한 신약 후보 물질로는 아토피 피부염 치료제 'JW1601'과 통풍 치료제 'URC102'가 대표적이다. JW1601은 지난 2018년 8월 피부질환 치료 시장 글로벌 기업인 덴마크 레오파마에 전임상 단계에서 총 4억200만달러(약 4800억원) 규모로 기술 수출한 신약 후보물질이다. JW중외제약 관계자는 “올 하반기 JW1601가 글로벌 임상 2상에 들어갈 계획”이라고 말했다. 임상시험을 전부 마치고 상용화에 성공하면 매출액에서 두 자릿수의 경상기술료(로열티)를 받는다. 또 올해 3월 URC102의 국내 2b상(후기 2상)을 마치고, 국내외 임상 3상 검토 및 다국적 제약사와의 글로벌 기술수출을 논의 중이다. 이밖에 탈모 치료제 JW0061은 전임상 시험을 진행하고 있으며, 2022년 임상 돌입을 목표로 하고 있다.     JW중외제약 공동 연구와 같은 오픈 이노베이션에도 적극적이다. 역사도 꽤 깊다. 지난 1992년 일본 주가이제약과 공동투자를 통해 설립한 C&C신약연구소(현 JW C&C신약연구소), 2001년 미국 시애틀에 설립한 Theriac 연구소(현 샌디에이고 소재)가 오픈 이노베이션 활동의 시작이었다.   2010년부터는 연구 과제 중심으로 국내외 학계의 선도적인 연구그룹과 산-학 협력을 진행했다. 특히 생물학 중심의 연구자들과 협력 관계를 통해 약물의 기전연구과 관련한 생물학적 전문성을 보완할 수 있었다.     이후 산-학-연 형태로 보다 확장된 전략을 펼쳤다. 2018년부터 진행 중인 싱가포르 과학기술철 ASTAR와의 공동 연구는 고도의 연구자원 및 연구진들을 확보한 국제적인 연구기관들과 협력의 장이 됐다. 현재 글로벌 혁신신약 개발을 목표로 다양한 피부질환 신약을 포함하는 면역질환치료제와 암 줄기세포 타깃 치료제를 포함하는 항암제 기초 연구를 진행하고 있다.   최근에는 산-학-연-병의 오픈 이노베이션 활동을 본격화하고 있다. 대표적인 사례가 지난해부터 진행 중인 삼성서울병원과의 공동연구다. 삼성서울병원과 보건의료 빅데이터 기반 플랫폼을 활용해 신약 개발 경쟁력을 강화하고 있다.   이와 함께 핵심 플랫폼을 보유한 전문 제약 바이오텍들과의 산-산 연구협력도 전개하고 있다. 대표적인 사례가 올해부터 개시한 보로노이사와의 공동연구다. JW중외제약은 “최근 각광받고 있는 전략 중 하나인 단백질분해기술 플랫폼을 보유한 보로노이와의 공동연구는 시장에 신개념 치료 기술을 제공하는 환자 맞춤형 신약을 창출하는 좋은 기회가 될 것”이라고 기대했다.  이승훈 기자 lee.seunghoon@joongang.co.kr

2021-08-05

통 큰 투자나선 LG화학, '신약' 개발로 바이오 시장 정조준

LG화학이 신약개발에 1조원을 투자하는 통 큰 결정을 내렸다. 국내 시장을 넘어 글로벌 빅파마와 어깨를 견주겠다는 포석이다. 지난 14일 신학철 LG화학 부회장은 온라인 기자간담회를 통해 글로벌 혁신 신약을 3대 신성장동력 중 하나로 꼽으면서 1조원 투자 계획을 밝혔다.     언뜻 LG화학의 투자 발표는 새로울 게 없어 보인다. 재계에서 바이오를 신성장동력으로 낙점하는 게 유행처럼 번지고 있어서다. 하지만 따져보면 LG화학처럼 신약 개발에 ‘올인’을 선언한 기업은 많지 않다. 천문학적인 비용과 인고의 시간을 투자해야 하기 때문이다. 가령 삼성이나 SK그룹은 의약품 위탁생산(CMO) 사업으로 먼저 사업을 궤도에 올린 뒤, 신약 개발로 확장하겠다는 전략을 취하고 있다.     LG화학이 그간 바이오 시장에서 두각을 나타내지 못했다는 점을 감안하면 이번 투자 계획은 흥미롭다. 안정적인 사업 확장을 꾀하는 대신 성공을 장담하기 어려운 신약 개발에 매달리는 험로를 택했기 때문이다.     ━   국내 대기업 중 제약 사업에 가장 먼저 도전    물론 LG화학이 아무런 노하우도 없이 신의 확률로 꼽히는 신약 개발에 도전하는 게 아니다. 따지고 보면 국내 대기업 중에선 제약사업에 가장 먼저 발을 들였다. 1981년 LG는 민간기업 최초로 유전공학 연구소를 신설했다. 지금으로 치면 신약 연구소를 만들어서 40여 년간 한 우물 파고 있는 것이다. 이후 1990년엔 국내 최초 유전공학 의약품이자 선천성 면역결핍증 치료제인 '인터맥스감마'를 개발해 출시했다. 1991년에는 4세대 항생제(팩티브) 기술을 GSK에 이전하며 국내 첫 기술수출 성과를 올렸다.     LG 바이오 사업의 성과는 여기서 끝나지 않았다. 2003년에 팩티브가 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 국내 최초 신약이 됐다. 그로부터 약 10년 후인 2012년 국내 최초 당뇨병 신약 제미글로도 탄생시켰다.     하지만 회사의 운명은 잠시 엇갈렸었다. LG생명과학은 지난 2002년 8월 LG그룹 지주사 전환 과정에서 분사됐다. 이는 지난 2003년 신약 팩티브가 국내 최초 FDA 승인을 받은 자신감이기도 했다. 이 팩티브에 대한 성과를 바탕으로 분사했기 때문이다.   이후 LG화학 생명과학본부는 지난 2017년 1월 LG화학이 LG생명과학을 다시 흡수합병하면서 재탄생했다. 바이오 사업 재도약에 나선 것이다.    LG화학 관계자의 설명을 들어보자. “합병되기 바로 전엔 매출 규모가 5000억원 수준이었는데, 이 수준에서 자체적으로 R&D 투자나 공격적인 투자를 하기에는 중장기적으로 봤을 때 쉽지 않은 상황이었다. 당시 LG화학에 다시 흡수, 사업본부체제에서 중장기적으로 투자를 좀 더 공격적으로 하기 위해 합병을 선택하게 됐다.”   실제 LG생명과학은 지난 2005년부터 꾸준히 매출액 대비 R&D(연구개발) 비용 비율이 줄어든 때가 있었다. 막 분사한 LG생명과학의 매출액 대비 R&D 비용 비율은 29.4%였지만 2006년부터 하락하면서 2009년부터는 10%대로 대폭 줄었었다.   그러던 LG화학 생명과학사업본부는 바이오 사업을 이끌 주요 역할을 하며 회사 내 존재감을 키우고 있다. 2020년 기준으로 LG화학 생명과학사업본부 매출은 LG화학 전체 매출의 2.2%에 불과하다. 하지만 지난해 매출 6610억원은 웬만한 중견 제약회사 전체 매출과 맞먹는 수준이다. R&D 투자 역시 늘고 있다. R&D 비중은 생명과학본부 매출(6610억원) 대비 26%를 상회하며 국내 톱 제약·바이오 기업의 투자 수준을 유지 중이다. 지난 2016년 912억원이던 R&D 비용은 지난해 1740억원으로 두 배 가까이 늘었다.   그런 의미에서도 이번 글로벌 혁신 신약 개발에 1조원을 투자하는 것은 굉장한 의미를 지닌다. 생명과학본부 전체 R&D에 들어가는 비용이 아닌, 신약 파이프라인에만 5년간 1조원 이상 투입되는 것이기 때문이다. 이를 가능케 할 파이프라인(신약 후보물질)도 준비돼 있다. 그동안 회사는 신약 파이프라인을 2019년 34개에서 2021년 현재 45개로 확대하고 R&D 투자를 늘리고 있다. 특히 생명과학사업본부가 강점을 갖고 있는 당뇨, 대사, 항암, 면역 4개 전략 질환군 개발에 역량을 집중하고 있다. 임상 개발 단계에 진입한 신약 파이프라인도 2021년 11개에서 2025년 17개로 확대해 나간다는 계획이다.   LG화학 바이오 사업이 정조준한 타깃은 글로벌 시장이다. 이를 위해 국내가 아닌 미국이나 유럽 같은 해외개발 중심으로 임상을 진행하고 있다. 현재 가장 앞선 단계의 신약 과제는 통풍 치료제다. 미국 임상 2상의 결과 유효성 및 안정성 측면에서 기존 치료제들과 차별화된 신약 개발이 가능성이 확인됐다. 성공할 경우, 남다른 의미를 갖게 된다. 회사 차원에서 팩티브 이후 미국 FDA 승인을 받은 2번째 신약이 탄생하게 되기 때문이다.       ━   통풍 치료제 신약 개발부터 시작     신학철 부회장은 “(통풍 치료제 개발을 위해)미국의 보스톤연구법인을 오픈했고, 이 보스톤연구법인을 중심으로 내년 초에는 미국 임상 3상에 본격 돌입할 것으로 보인다”며 “2027년 이후에 미국 등 글로벌 시장에서 판매허가를 목표로 하고 있다”고 말했다.   신 부회장은 이어 “희귀 비만 치료제라든가, 비알코올성 지방간염치료제 이런 것들은 미국의 임상 1단계에 있다”며 “LG 화학은 신약을 지속적으로 출시할 수 있는 안정적인 파이프라인 기반을 갖춰서 자체 개발과 동시에 전방위적인 오픈 이노베이션을 계속 강화해 나갈 계획”이라고 말했다.   이렇듯 LG화학이 글로벌 시장을 목표로 신약개발에 1조원이라는 통 큰 결단을 내린 이유는 명확하다. 막대한 비용과 드는 시간에도 불구하고 성공 시 부가가치가 굉장히 큰 사업이기 때문이다. LG그룹 차원에서도 LG화학 생명과학 본부가 바이오사업의 명운을 가를 수 있는 중요한 존재나 다름없다. 글로벌 혁신 신약개발에 성공하면 바이오산업에서 선도적인 위치를 점할 수 있어서다.   LG화학에 따르면 주목되는 통풍 치료제의 글로벌 시장은 현재기준 3~4조원에서 오는 2027년에는 5조원까지 성장할 것으로 예상된다. 미국시장은 절반 가까이 차지하고 있다. 미국 허가를 받게 된다면 2027년 기준 5조원 이상 시장 진출 할 수 있는 기회가 생기게 된다.   LG화학 관계자는 “혁신 신약 개발은 성공확률이 낮지만 성공했을 시 얻게 되는 부가가치가 굉장히 큰 사업이다 보니 공격적인 투자를 하게 됐다”고 설명했다.  이승훈 기자 lee.seunghoon@joongang.co.kr

2021-07-16

AI 분야 강소기업 솔트룩스, AI 신약 개발 시장에 뛰어들다

아이디어를 내고 시제품을 만들고, 시제품을 테스트한 후 판매를 해도 좋다는 승인을 받는 데 평균 15년이 걸리는 제품이 있다. 심지어 15년 동안 2조원에 이르는 개발비가 필요하다. 또한 개발부터 판매 승인 과정에서 실패하는 경우도 부지기수다. 개발에 실패하면 그동안 투자한 개발비를 회수하는 것도 불가능하다. 아이디어부터 제품 판매 승인까지 성공률은 1%도 채 되지 않는다.   그런데도 많은 글로벌 기업이 이 제품 개발에 도전하고 있다. 성공하면 사회적인 영예와 함께 막대한 부를 얻을 수 있기 때문이다. 바로 신약이다.   어느 정도의 부를 얻을 수 있길래 수많은 제약 ·바이오 기업들이 신약 개발에 뛰어들까. 블록버스터 신약의 매출을 통해 실감할 수 있다.     ━   AI 접목 신약 개발 기간과 비용 획기적으로 줄일 수 있어   연간 10억 달러(약 1조1100억원) 이상의 매출을 기록하는 신약을 블록버스터 신약이라고 한다. 미국 바이오 기업 애비브가 개발한 자가면역질환 치료제 ‘휴미라’는 글로벌 매출 1위 자리를 굳건히 지키고 있는 블록버스터 신약이다. 휴미라는 류마티스 관절염, 강직성척추염, 크론병 등 다양한 치료제로 사용된다. 2019년 글로벌 매출액이 197억4000만 달러(약 22조원), 2020년에는 198억3000만 달러를 기록했다.   대부분의 신약이 등록되는 미국에서 신약의 독점 판매 기간은 7년에서 12년 정도다. 산술적으로 휴미라가 10년 동안 독점 판매를 한다면 200조원이 넘는 매출을 올릴 수 있는 셈이다. 신약 개발을 ‘인류를 위한 도박’이라고 표현하는 이유다.   신약 개발 과정의 시간과 투자비를 줄일 수 있는 방법을 찾는다면 이 시장을 리딩할 수 있다. 업계는 그 방법을 AI에서 찾고 있다.   인공지능 기술을 신약 개발의 전 과정에 접목하면 시간과 개발비를 획기적으로 줄일 수 있기 때문이다. 업계는 AI 신약 개발은 전통적인 신약 개발에 드는 시간을 10년 이내로, 개발비도 반으로 줄일 것으로 예상한다.    제약·바이오 업계와 전혀 상관없어 보이던 AI 기업이 신약 개발 전면에 나서는 이유다. 2013년 설립되어 5년 만에 인공지능 기술을 활용해 뇌해면상 혈관기형 치료물질 임상 상 승인을 받은 미국의 AI 기업 Recursion Pharmaceuticals, 유전체 분석 서비스를 하는 구글의 자회사 23andMe 등이 대표적인 AI 신약 개발 기업이다. 국내에서도 제약·바이오 기업과 손을 잡고 신약 개발에 나서고 있는 AI 기업이 속속 등장하고 있다.   지난 5월 30일 설립한 제로믹스도 AI 신약 개발 시장에 뛰어든 AI 기업이다. 제로믹스는 올해 6월 창립 21주년을 맞이한 인공지능 고객센터 구축과 챗봇 고객응대 서비스, 인공지능/빅데이터 플랫폼 공급 사업 등을 하는 AI 기업 솔트룩스와 설립 10년을 맞이한 게놈(유전자와 염색체를 합쳐 만든 말) 분석 전문기업 클리노믹스가 함께 설립한 조인트벤처다. 이경일 솔트룩스 대표는 “비용과 시간을 획기적으로 절감할 수 있다는 점에서 신약 개발 분야의 AI 활용은 코로나19 이후 시대의 뉴노멀(New normal)로 자리 잡게 될 것”이라고 밝혔다.   그동안 AI 신약 개발에 뛰어든 AI 기업은 보통 SK케미칼, 한미약품 등 제약사와 손을 잡는 게 보통이다. 제로믹스는 가보지 않은 길을 가고 있다. 기술 기업과 기술 기업이 손을 잡은 것이다.   솔트룩스는20여 년 동안 AI 기술의 핵심인 자연어처리 기술을 기반으로 인공지능 고객센터 구축, 인공지능 플랫폼 공급 사업과 빅데이터 분석 플랫폼 개발 등 AI 업계에서 강소기업으로 꼽힌다. 클리노믹스는 국내 유일의 1만명 게놈 데이터를 가지고 있는 게놈 분석에 특화된 기업이다.   김경선 제로믹스 공동대표는 그 이유에 대해 “제약사와 손을 잡으면 안정적인 사업이 가능하지만, 제약사에서 요청하는 연구 방향을 선택해야만 해 연구 범위에 제한이 있을 수밖에 없다고 생각한다”면서 “제로믹스는 우선 두 회사의 기술을 기반으로 연구 성과를 낸 후에 제약사와 손을 잡는 방식으로 사업을 진행할 계획이다”라고 밝혔다. 현재는 제약사 없이 신약 개발에 나섰지만, 어느 정도 차별화된 성과를 내면 제약사가 협업을 제안할 수 있을 것이라는 설명이다.   솔트룩스는 이미 오래전부터 AI 신약 개발 프로젝트를 수행했다. 2010년대 초반에는 코로나19 백신으로 유명한 아스트라제네카와 AI 신약 발굴에 기초가 되는 자연어처리 기반의 지식추출 공동연구를 한 바 있다. 2017년에는 머신러닝 기반 의료 전자의무기록 클라우드 서비스를 개발해 병원의 개별적인 의료용어와 글로벌 표준 의료용어를 매핑하는 기술을 개발했다. 지난해에는 국내 대기업과 함께 질병과 건강, 식품 등의 데이터를 분석해 고객 맞춤형 식품 추천 프로젝트를 수행했다. 지난 1월에는 울산시의 게놈서비스산업 규제자유특구사업 참여를 통해 바이오 ·헬스 분야 진출을 본격화했다. 김경선 공동대표는 “솔트룩스의 AI와 플랫폼 기술과 클리노믹스의 유전자 분석 기술, 다중 바이오 데이터를 가지고 있다는 게 제로믹스가 경쟁사보다 뛰어난 점이다”고 강조했다.   제로믹스는 인간의 노화 방지와 암 정복을 위한 항암 백신 개발을 목표로 기존 신약개발에서 가장 시간이 오래 걸린다는 타깃물질과 후보물질 발굴 분야에 집중 있다.   지난해 9월 한국보건산업진흥원에서 발표한 ‘보건산업브리프’를 보면 신약 개발 단계는 크게 4단계로 나뉜다. 후보물질 발굴-〉전임상시험-〉임상시험-〉시판으로 구분한다.   이중 제로믹스가 집중하려는 타깃물질 발굴은 암의 원인이 되는 유전자 변이를 찾아내고 암으로 진행되는 과정을 규명하여 암에만 작용할 수 있는 단백질 물질을 타겟팅하는 과정을 의미한다 이를 위해 5년 이상의 시간과 많은 인력이 필요하다.     ━   솔트룩스 2010년대 초반 아스트라제네카와 협업한 바 있어    제로믹스는 이를 AI 플랫폼으로 해결한다는 목표를 세웠다. BIO-AI 플랫폼 A.I.C.E(Artificial Intelligence Cell Engine)는 바이오 빅데이터를 자동으로 수집하고 가공하는 딥러닝 기술이 결합한 인공지능 플랫폼이다. AI 기술을 가지고 있는 솔트룩스가 플랫폼 개발을 중점적으로 담당하게 된다. 김경선 공동대표는 “제로믹스는 현재 연구원 위주로 10명이 일하고 있는데, 기초 작업을 진행 중”이라며 “데이터 가공을 해줘야 A.I.C.E 플랫폼이 다양한 자료를 분석해 전임상시험에 사용할 물질을 선정할 수 있다”고 말했다. 쉽게 말해 인공지능이 학습할 수 있도록 준비과정을 만드는 것이다.   제로믹스는 설립한 지 1개월도 채 안 되지만 짧은 기간에 성과를 낼 것이라고 자신한다. 특히 거대 자본과 인력을 가지고 있는 제약사와 손을 잡지 않고 시작했다는 것 자체가 쉬운 출발이 아니다. 신생 바이오 AI 스타트업이 자생력을 갖추려면 성과에 목숨을 걸어야 한다. 성과가 나와야만 비즈니스 모델을 만들 것이기 때문이다. 김경선 공동대표는 “가능성과 방향 결정을 위해서 1년간 죽어라 연구 개발을 해야 한다”면서 “이후 3년이 되면 지정 파이프라인에서 논문이나 특허 등의 구체적인 성과가 나오기 시작할 것”이라고 강조했다.     6년 후에는 IPO를 하는 게 제로믹스의 또 다른 목표다.     최영진 기자 choi.youngjin@joongang.co.kr  

2021-06-18

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