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[서울=뉴스핌] 황숙혜 기자 = 알파벳(GOOGL)의 인공지능(AI) 신약 개발이 베일을 벗는다. 지난 수 년간 비밀스럽게 프로젝트를 진행해 온 아이소모픽 랩스(Isomorphic Labs)가 사람을 대상으로 한 임상시험을 준비 중이다.

AI 기술을 이용한 신약 개발 경쟁이 뜨겁게 달아오른 가운데 알파벳이 헬스케어 부문에서 이정표를 세울 것이라는 기대가 월가에 번지고 있다.

아이소모픽 랩스의 콜린 머독 사장은 지난 7월6일(현지시각) 미국 금융 매체 포춘과 인터뷰를 갖고 인간을 대상으로 AI로 설계한 신약의 임상시험을 준비중이라고 밝혔다.

그는 "AI와 협업해 암 치료제를 포함해 다양한 신약을 설계하고 있다"며 "아이소모픽 랩스가 수 년간의 연구개발(R&D) 끝에 개발한 신약을 사람에게 투여해 안전성과 효능을 시험할 계획이고, 이를 위해 인력을 확보하고 있다"고 전했다.

실제 환자를 대상으로 한 임상시험을 조만간 진행할 예정이라고 그는 말했다. AI를 통한 신약 개발에 커다란 이정표를 세울 것이라는 기대다.

머독은 이번 인터뷰에서 사람을 대상으로 한 임상시험을 추진할 신약의 종류에 대해 구체적인 언급을 피했다. 다만, 주요 외신에 따르면 아이소모픽 랩스 측과 데미스 허사비스 최고경영자(CEO)는 종양학에 쓰이는 항암제와 심혈관 질환 및 신경 퇴행성 질환 등 주요 질병을 광범위하게 다루고 있다고 밝힌 바 있다.

일부 외신에서는 아이소모픽 랩스가 일라이 릴리와 노바티스 등 글로벌 제약사들과 6개 신약 개발 프로젝트에 협력하고 있다는 소식을 전했다.

헬스케어 섹터에서 AI 기술의 도입이 가속화되는 상황은 더 이상 새롭지 않다. 일부 업계 전문가는 앞으로 5년 뒤에는 AI 없이 신약 개발을 생각하기 어려울 것이라고 예상한다.

2021년 딥마인드(DeepMind)에서 분사하면서 탄생한 아이소모픽 랩스는 알파벳의 자회사로, AI 신약 개발의 중추로 꼽힌다. 업체의 뿌리에 해당하는 딥마인드는 지난 2010년 영국에서 설립된 AI 연구 기업이다.

딥마인드는 2014년 구글에 인수됐다가 현재는 구글 모기업인 알파벳의 자회사로 운영되고 있다. 구글은 2023년 자체 AI 연구팀인 브레인(Brain)과 딥마인드를 통합해 구글 딥마인드(Google DeepMind)라는 새로운 조직을 출범시켰고, 여기서 구글의 AI 연구와 제품 개발을 담당한다.

딥마인드는 알파폴드(AlphaFold) 프로젝트를 통해 화학 분야의 커다란 이정표를 세운 동시에 AI 신약 개발의 가능성을 입증했다.

2020년 공개된 알파폴드는 딥마인드가 개발한 AI 기반의 단백질 구조 예측 시스템으로, 생명공학 분야의 오랜 난제로 꼽히던 단백질 접힘 문제를 혁신적으로 해결해 주목 받았다.

단백질 구조를 매우 높은 정확도로 예측해 내는 알파폴드는 개별 단백질 구조 예측에서 한 발 더 나아가 단백질이 DNA나 약물 등 다른 분자와 어떻게 상호작용하는가를 모델링해 내는 단계까지 발전했다. 단백질의 아미노산 서열을 분석해 3차원 구조를 예측하는 한편 기존의 실험보다 정확한 결과물을 제공한다.

시장 전문가들은 알파폴드의 기술적 도약이 AI 기반의 신약 개발을 크게 앞당겼다고 강조한다. 연구자들이 보다 빠르고 정확하게 신약을 설계할 수 있도록 한다는 얘기다.

생명공학 분야에서 인간의 한계를 돌파했다는 평가를 받는 알파폴드를 개발한 데미스 허서비스와 존 점퍼, 데이비드 베이커 등 3명은 2024년 노벨 화학상을 수상했다.

아이소모픽 랩스가 추진중인 AI 신약 개발 프로젝트도 다름 아닌 알파폴드를 근간으로 한다. 2021년 분사한 이후 딥마인드에서 기술과 인력을 이전 받아 알파폴드를 실질적인 제약 및 생명과학 혁신에 적용하고 있기 때문.

머독은 이번 포춘과 인터뷰에서 "알파폴드가 AI를 이용해 신약 개발의 근본적인 문제를 해결할 수 있다는 것을 보여준다"고 말했다.

2024년 알파폴드 3가 출시됐을 때 아이소모픽 랩스는 일라이 릴리를 포함한 대형 제약사들과 연구 협약을 체결했고, 2025년 4월 스라이브 캐피탈이 주도한 컨소시엄으로부터 6억달러를 유치하며 첫 외부 펀딩을 성공적으로 마쳤다.

업체는 2025년 중 외부 투자를 유치하는 한편 실제 환자를 대상으로 자체 AI 신약 후보의 임상시험에 본격 돌입한다는 계획이다.

신약 후보 물질의 명칭과 적응증 등 의약품에 대한 구체적인 내용이 공개되지 않았지만 월가는 알파벳이 자회사 아이소모픽 랩스를 통해 AI 헬스케어 분야에서 커다란 성장 모멘텀을 확보할 것으로 기대하는 모습이다.

아이소모픽 랩스의 신약 개발 프로젝트가 최근까지 대부분 베일에 가려져 있었기 때문에 사람을 대상으로 한 임상시험을 둘러싼 월가와 업계의 관심이 더욱 크다.

미국 언론과 알파벳에 따르면 아이소모픽 랩스는 AI를 활용한 신약 후보 물질 발굴과 신약 설계 및 최적화, 임상시험 진입까지 전 과정을 자동화 및 효율화하는 플랫폼을 개발중이다.

AI는 단백질 구조 예측과 약물-표적 사이에 상호 작용 예측, 후보 물질의 최적화와 임상시험 설계까지 신약 개발의 모든 단계에 걸쳐 기존의 개발 과정에 비해 10배 빠른 속도와 비용 절감을 실현할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

아이소모픽 랩스는 2025년 중 AI가 설계한 최초의 신약이 임상시험에 진입하는 데 성공을 거두면서 AI 신약의 상업적, 과학적 실현 가능성을 입증하는 단계에 도달한 셈이다.

이미 업체는 임상시험의 성공률과 비용 효율성, 신약 파이프라인 확대 등에서 혁신적인 경쟁력을 확보했다는 평가를 받고 있다.

업계 전문가들은 아이소모픽 랩스가 AI 기술을 접목해 신약 개발 기간을 기존 5~10년에서 1~2년으로 단축시킬 수 있는 잠재력을 지녔다는 데 한 목소리를 낸다.

실제로 업체는 AI 신약 개발의 패러다임을 주도하며 글로벌 제약사들과 대규모 파트너십 및 협업을 통해 실질적인 성과를 이뤄내고 있다.

여전히 난치병으로 분류되는 각종 암과 심혈관 질환, 신경 퇴행과 면역학 등 인류가 정복하지 못한 영역에서 AI 기술을 활용, 새로운 돌파구를 낸다는 계획이다.

shhwang@newspim.com