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AI 신약 개발 시장, 2027년 5조원 전망…글로벌 경쟁 가속
[이코노믹데일리] 최근 3년간 제약바이오 업계는 인공지능(AI)을 활용한 신약 개발에 적극 나서며 연구개발(R&D) 효율성 극대화에 총력을 기울이고 있다. AI기술은 신약 개발에 바탕이 되는 후보물질 발굴에 대표적으로 적용되고 있다. 기존 신약 개발은 평균 10~15년의 시간과 막대한 비용이 투입되지만 AI 기술 도입으로 후보물질 발굴 및 임상 과정이 크게 단축되고 있다. 지난해 한국제약바이오협회가 발표한 ‘AI 뉴노멀 시대의 도래와 신약 개발’ 보고서에는 AI 신약 개발 세계 시장 규모는 2022년 6억980만 달러(약 8000억원)에서 매년 연평균 45.7% 성장해 2027년에는 40억350만 달러(약 5조원)에 이를 것으로 전망된다. 특히 국내 제약사와 바이오 기업들은 AI 기반 신약 개발 플랫폼을 구축하고 다양한 글로벌 협업을 통해 혁신적인 성과를 거두기 위한 노력을 이어가고 있다. 대웅제약은 2023년 자체 AI 신약개발 시스템 '데이지'를 구축해 8억종 이상의 화합물 데이터베이스를 활용한 신약 후보물질 발견을 진행하고 있다. 8억종이라는 수치는 지난 40여년 간 대웅제약이 신약연구를 통해 확보한 화합물질과 현재 신약 개발에서 이용할 수 있는 거의 모든 화합물질의 결합체다. 이 데이터들은 AI 학습 성장을 위한 자양분으로 실제 신약 개발에 즉각 쓰일 수 있으며, 분자 모델 데이터베이스(DB)에 붙인 이름은 ‘다비드'다. 대웅제약은 향후 전임상, 임상, 시판 등 신약개발 전주기에 데이지의 활용을 확대한다는 계획이다. JW중외제약은 지난해 8월 AI 기반 신약 연구개발 통합 플랫폼 '제이웨이브'를 가동했다. 제이웨이브는 기존에 운영하던 빅데이터 기반 약물 탐색 시스템 ‘주얼리’와 ‘클로버’를 통합한 플랫폼으로 500여종의 세포주와 다양한 생물·화학 정보 빅데이터를 활용해 항암, 면역, 재생 분야 신약 개발을 가속화하고 있다. 제이웨이브는 JW중외제약 신약연구센터와 C&C신약연구소 연구진이 AI 기술을 활용해 질병관련 단백질에 작용하는 유효 약물을 신속 탐색하고 선도물질 최적화 및 신약후보물질 발굴까지 전 과정에 활용할 수 있도록 설계됐다. 이를 통해 신약후보물질의 발굴과 기존 약물의 새로운 적응증 발견 과정에서 연구 기간 단축과 비용 절감 효과를 기대할 수 있다. 또한 500여종의 세포주, 오가노이드, 각종 질환 동물 모델의 유전체 정보와 4만여개 생물·화학 정보 빅데이터를 인공지능 학습에 활용하며 적응증 탐색 및 최적화, 표적 단백질 구조, 약물 디자인, 약물의 활성 및 ADMET(흡수, 분포, 대사, 배설, 독성) 예측을 위한 20여개의 자체 개발 AI 모델을 적용해 신약 개발 호율을 높이고 있다. 유한양행은 지난해 12월 온코마스터, 휴레이포지티브와 함께 공동연구 협력계약을 체결하며 인공지능 모델을 이용한 신약개발에 박차를 가하고 있다. 온코마스터와 휴레이포지티브는 AI 기반 치료 반응성 예측 플랫폼을 활용해 새로운 바이오마커 발굴, 타깃 암종과 환자군 선별, 병용요법 개발 등을 진행하며 이를 통해 유한양행이 보유한 혁신 신약 파이프라인들의 개발 성공률을 높이는 것이 목표다. 유한양행은 이번 협력을 통해 AI와 멀티오믹스 기반의 신약 개발 방법론을 본격 도입함으로써 연구개발의 효율성을 극대화하고 기존 기술로는 확보하기 어려웠던 ‘의미 있는 임상적 통찰(clinically actionable insights)’을 얻는 것을 목표로 하고 있다. SK케미칼은 2019년 AI 신약개발사 스탠다임과의 협력을 시작으로 디어젠, 닥터노아에 이어 최근 심플렉스와도 신약 공동개발 계약을 체결하며 신약 물질 탐색을 확대했다. 심플렉스의 AI 기반 신약 개발 플랫폼 ‘CEEK-CURE’는 단순한 신약 후보물질 도출뿐만 아니라, 그 과정을 저장해 추적·수정·보완할 수 있는 설명 가능한 AI(Explainable AI) 기술을 적용한 것이 특징이다. 이를 통해 신약 후보물질을 보다 빠르고 정확하게 발굴할 수 있다. 개발 과정에서 심플렉스가 CEEK-CURE를 활용해 신약 후보물질을 도출하면 SK케미칼이 이를 검증하고 임상 및 상용화 절차를 진행한다. 도출된 신약 후보물질의 지적재산권은 양사가 공동 소유하며 판권 및 라이선스는 SK케미칼이 독점적으로 보유하게 된다. 한편 본지는 25일 오후 서울 여의도 국회도서관 소회의실에서 이개호 국회의원(국회 보건복지위원)과 공동으로 '2025 이코노믹데일리 제약바이오포럼'을 개최한다. '국내 AI 신약개발 현황과 전망'을 주제로 개최되는 이날 포럼에서는 관련기관, 학계, 업계 전문가들이 참여해 국내 AI기반 신약개발의 현재를 진단하고 미래 발전방향을 모색하는 한편 해당 분야 선도국으로 도약하기 위한 현장의 정책제안을 통해 유익한 결론을 도출해 낼 것으로 기대된다.
2025-02-24 09:00:00
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CDMO, 국내 제약업계 신성장 동력으로 주목
[이코노믹데일리] 최근 전통 제약사부터 대기업까지 국내 기업들이 CDMO(의약품 위탁개발생산) 사업에 대거 진출하며 시장이 빠르게 확장되고 있다. 전문가들은 미국 생물보안법으로 인한 국내 CDMO 산업의 수혜가 신년에도 이어질 것으로 전망했다. CDMO는 제약사들이 의약품의 개발과 생산을 외부에 위탁하는 사업 모델로 신약 개발 대비 비용 절감은 물론 높은 수익성을 동시에 달성할 수 있어 글로벌 제약산업의 핵심 트렌드로 자리 잡았다. 특히 신약 개발의 고도화와 바이오 의약품 수요 증가로 인해 CDMO의 중요성이 날로 커지고 있다. 국내에서는 삼성바이오로직스 같은 대형 바이오 기업이 이미 글로벌 CDMO 시장에서 두각을 나타내고 있으며 기존 전통 제약사들도 기반 닦기에 서두르고 있다. 권해순 유진투자증권 연구원은 삼성바이오로직스에 대해 올해 4월 5공장 완공으로 전년 동기 대비 연평균 15%를 상회하는 성장과 밸류에이션 프리미엄 유지를 전망했다. 삼성바이오로직스는 곧 6공장 건설 발표에 나설 예정인 것으로 알려졌다. 삼성바이오로직스는 글로벌 CDMO 시장에서 생산능력 세계 1위를 자랑하며 두각을 나타내고 있으며 지난해 3분기 매출 3조원을 돌파하며 연간 매출 4조원 달성이 예상된다. 이러한 성과는 제약·바이오 업계에 큰 자극을 주고 있다. 기존 전통 제약사들 가운데서는 HK이노엔, 한미약품, 보령, 대웅제약 등이 기존 생산시설과 연구 인프라를 활용해 CDMO 사업 확대에 나섰다. HK이노엔은 경기도 하남에 구축한 첨단바이오의약품 GMP시설을 활용해 다양한 CMO(위탁생산)와 CDMO 사업을 진행하고 있다. 특히 기존 합성신약(저분자의약품)부터 생물의약품과 같은 폭넓은 기술력을 기반으로 CDMO 사업을 강화하고 있다. 한미약품은 저분자화합물 CDMO 사업에 집중하며 차별화 전략을 펼치고 있다. 이를 통해 기업 가치를 극대화하고 신약 개발을 목표로 60여종의 바이오 약물에 대한 항체 생산을 시작했다. 저분자화합물 CDMO 사업은 동물세포가 아닌 미생물 배양 방식을 활용해 의약품을 생산하기 때문에 높은 효율성이라는 장점을 가지고 있다. 기존 바이오의약품 제조업체가 동물세포 배양 공정을 이용해 제조하는 설비를 갖추고 있는 것과 달리 한미약품은 비만 및 당뇨약 치료제에 주로 사용되는 미생물 세포배양 설비를 갖춰 특화된 서비스를 제공하고 있다. 한미약품은 CDMO 사업을 통해 기업 가치를 극대화한다는 계획이며 현재 60여 종의 바이오 약물이 신약 개발을 위한 항체 생산 단계에 들어간 것으로 알려졌다. 보령은 대만 제약사 로터스와 세포독성 항암제 CDMO 계약을 체결하며 시장에 진입했다. 예산 공장에서 로터스의 항암 주사제를 생산하고 2026년부터 본격적으로 해외시장 공략에 나설 예정이다. EU-GMP(유럽의약품관리규정) 인증을 받은 예산 공장은 항암제와 항생제를 전문으로 연간 최소 600만 바이알 생산이 가능하다. 보령은 예산 공장을 기반으로 주요 항암제를 안정적으로 공급하며 글로벌 시장 공략을 위해 2025년까지 경구제 EU-GMP 인증을 추가로 취득한다는 계획이다. 대웅제약은 세포치료제 cGMP(우수 의약품 제조 및 품질관리 기준) 시설과 첨단바이오의약품 제조업, 관리업, 세포처리시설의 허가를 모두 보유하고 있어 CMO·CDMO 사업을 위한 최적의 시설, 인력, 장비를 구축했다. 또한 자체 줄기세포 파이프라인 개발 경험을 바탕으로 연구단계에서 임상단계 도약을 위한 솔루션 제공과 전문 인력풀을 활용해 △R&D(연구개발) △시스템 확장(Scale-up) △허가 △임상 컨설팅 등 고객 맞춤형 서비스를 제공하고 있다. 대웅제약은 “고객 맞춤형 cGMP 등급 제조시설 보유해 대량생산, 제조공정 프로세스 및 완제품 검증 서비스 제공하고 있다”고 설명했다. 일찍이 시장에 진출한 SK바이오사이언스는 백신 및 바이오 의약품 생산 확대와 함께 CDMO 사업을 강화하고 있다. 2022년 설립된 롯데바이오로직스는 미국 시러큐스 공장 인수를 통해 ADC(항체-약물접합체) 생산 설비 증설 등 북미 시장 경쟁력 강화에 집중하고 있으며, 2030년까지 송도 바이오 캠퍼스 건설 등 직접 투자와 인수합병(M&A)을 병행하는 ‘투 트랙’ 전략을 추진하고 있다. 최근 셀트리온도 출범식을 통해 본격적인 시작을 알렸다. 셀트리온은 100% 자회사를 설립해 신약 후보물질 선별부터 세포주 및 공정 개발, 임상시험 계획, 허가 서류 작성, 상업 생산까지 의약품 개발 전 과정을 지원한다는 계획이다. 하현수 유안타증권 연구원은 “2024년 초 미·중 갈등으로 생물보안법 제정이 부각되면서 중국 CDMO의 대안으로 국내 기업들이 주목 받았다”며 “삼성바이오로직스, 에스티팜 등 CDMO 기업들은 생물보안법 절차에 따라 주가 변동을 보였고 법안이 가시화되며 실제 수주로 이어지고 있다"고 설명했다 그러면서 "신년에도 생물보안법으로 인한 CDMO 산업의 수혜가 지속될 것으로 보인다"고 전망했다.
2025-01-02 06:00:00
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