미국 예일대 연구진이 글로벌 제약사 베링거인겔하임과 함께 화합물 생성 인공지능(AI) 플랫폼 모자이크(MOSAIC)를 개발했다고 29일 네이처지가 보도했다. AI가 신약 후보 물질을 설계하고 발굴해 인간 연구원에게 추천해 주는 단계를 넘어 연구원들이 수천~수만 번 시행착오를 거쳐야 했던 화합물 합성 방법까지 도와준다는 뜻이다. 신약 개발의 모든 과정을 AI가 수행하는 ‘완전 자율 신약 공장’이 더욱 확산할 것이라는 전망이 나온다.
네이처지에 따르면, 연구팀은 모자이크 플랫폼을 통해 의약품부터 화장품 원료, 소재 등 35개 이상의 신규 화합물을 찾아냈다고 한다. 전체 성공률도 71%에 달했다.
예일대 티모시 뉴하우스(Newhouse) 교수팀은 전 세계 특허 등에서 약 100만개의 방대한 화학 반응 데이터를 모았고, 이를 2285개의 세부 전공으로 쪼개 ‘꼬마 전문가 AI’를 만들었다. 이렇게 훈련시킨 시스템을 통해 이전에 없던 35개의 새로운 물질(의약품, 화장품 원료 등)을 만드는 데 성공했다. AI는 이 과정에 기존 데이터에도 없던 완전히 새로운 화학물질 합성 경로를 알려주기도 했다고 한다.
업계에선 모자이크 플랫폼을 통해 신약 개발의 ‘마지막 고리’가 완성됐다고 보고 있다. 그간 AI가 신약 후보 물질을 찾는 실험을 설계하고, 물질이 적합한지 찾아내는 데 쓰인 것을 넘어, 가장 시간과 비용이 많이 들었던 물질 합성 과정까지 책임지게 됐기 때문이다.
최근 신약 자율 공장은 계속 늘어나고 있다. 미국 AI 신약 개발 업체 인실리코메디슨은 자체 AI 플랫폼을 활용해 후보 물질을 발굴하고 미국 임상 2상에 들어갔다고 밝힌 바 있다. 이 회사가 이를 통해 신약 후보 물질 발굴까지 걸린 기간은 46일에 불과했다. 옥스퍼드대 교수들이 설립한 바이오 회사 옥스퍼드 바이오메디카도 신약 실험 설계부터 실행까지 AI에 맡기면서 전체 과정에 걸리는 시간을 83% 단축했다고 발표했다. 일라이릴리와 엔비디아는 앞으로 5년 동안 10억달러 규모의 AI 공동 연구소를 샌프란시스코에 설립하고, 이를 통해 신약 개발에 나서겠다고 밝힌 바 있다. 피지컬AI를 활용해 완전히 자동화한 실험실을 만든다는 목표다.
