목감천/ 이은택 時論
신약 개발은 인류가 수행하는 가장 비싸고 위험한 도박 중 하나다. 하나의 신약이 세상에 나와 환자의 손에 쥐어지기까지는 평균 10년에서 15년이라는 기나긴 세월과, 최대 3조 원에 달하는 천문학적인 자본이 투입된다. 그러나 이 막대한 자본과 시간을 쏟아붓고도 최종 승인을 얻어낼 확률은 고작 10% 안팎이다.
특히 약물의 효능을 실제 환자에게 처음 검증하는 '임상 2상'은 수많은 제약사와 연구원들에게 '죽음의 계곡'으로 불린다. 안전성 검증을 통과한 수많은 후보물질이 이 단계에서 유효성을 입증하지 못해 고스란히 고철더미로 전락하기 때문이다. 실패의 대가는 혹독하다. 수천억 원의 연구비는 허공으로 사라지고, 치료제를 기다리던 환자들의 시간은 다시 멈춰 선다.
이 잔혹한 확률 게임의 판도를 흔들고 있는 것이 바로 인공지능(AI)이다. AI는 단순히 데이터를 빠르게 처리하는 도구를 넘어, 신약 개발의 패러다임을 근본적으로 재편하고 있다.
기존의 신약 개발이 수만 개의 화학물질을 일일이 실험실에서 조합하고 테스트하는 '노동집약적 맹목성'에 의존했다면, AI는 가상 시뮬레이션을 통해 성공 가능성이 높은 최적의 분자 구조를 순식간에 추출해 낸다. 과거 4~5년이 걸리던 후보물질 발굴 기간이 단 수개월로 단축되는 기적이 현실화된 것이다. 실제로 글로벌 AI 신약 개발사들은 단 12~18개월 만에 후보물질을 발굴하여 임상 단계에 진입시키는 성과를 보여주고 있다.
더욱 눈여겨볼 지점은 '임상시험의 최적화'다. AI는 대규모 전자건강기록(EHR)과 유전체 데이터를 분석해 약물에 가장 뛰어난 반응을 보일 환자군을 정밀하게 선별해 낸다. 임상 지연의 가장 큰 원인이었던 환자 모집 시간을 획기적으로 줄이는 것은 물론, 독성과 부작용을 사전에 예측하여 막대한 자금이 투입되는 임상 2·3상에서의 실패 위험을 대폭 낮춰준다.
결과적으로 AI 기술은 신약 개발의 전체 기간을 절반 가까이 줄이고, 개발 비용의 20~30% 이상을 절감케 한다. 이는 단순히 제약회사의 비즈니스 효율성이 높아졌음을 의미하지 않는다.
개발 기간과 비용의 단축은 희귀·난치성 질환 치료제의 개발 문턱을 낮추고, 신약의 최종 단가를 떨어뜨려 더 많은 환자들에게 치료의 기회를 제공하는 '의학적 평등'으로 이어진다. 10년의 기약 없는 기다림과 3조 원의 불확실성에 갇혀 있던 신약 개발이, AI라는 정밀한 항해술을 만나 비로소 수많은 생명을 구하는 확실한 이정표로 거듭나고 있다.
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