온코크로스 상승한 김에 AI신약개발에 대해서도 알아볼까

오늘 온코크로스가 10% 이상 상승중이다.

• 지난해 12월 18일 상장된 뒤 한달 반에 걸친 발돋움 뒤에 주가 급등했다가 연구 실적 부진과 지연, 연구자금 부족 등이 있는 듯하다는 뉴스 보도로 30% 정도 조정받았다가 오랫만에 나온 강한 상승이었다. 
• 2024년 12월 5일 공시된 투자설명서 기반으로 하면 2024년 3분기 말 기준으로 보유한 현금과 단기금융상품이 130억 수준이고, 상장시 공모자금 104억원을 포함하면 230억원 수준의 현금 및 현금 등가물을 보유하고 있을 것으로 보인다. 2월 12일의 실적 공시에 따르면 현재 연간 영업손실이 60억 이상인데, 임상 2상 단계에 있는 3개의 파이프라인을 자체적으로 개발하고 있고, 이를 위한 임상을 동시에 진행한다면 현재보다 손실규모는 커질 수 있기 때문에 뉴스보도대로 자금 관리는 확실히 필요한 것으로 보였다. 
• 그렇지만, AI 라는 말과 신약이라는 말이 붙어 있는 AI신약개발 업체들에 대한 시장 기대감이 여전히 있는 상황이고, 주가도 고점대비 30% 이상 조정 받았기 때문에 주의 깊게 관찰하는 것도 좋겠다 싶었고, 이번 김에 AI신약개발 관련된 모든 회사들을 확인해보면 좋을 듯해서 정리해봤다. 

GPT로 제작된 이미지

AI신약개발은 어떻게 신약을 개발하는 건가?

AI 신약 개발은 인공지능(AI) 기술을 활용하여 신약 후보 물질을 발굴하고, 임상 시험 과정의 효율성을 높이며, 전반적인 신약 개발 시간을 단축하는 것을 목표로 한다. 기존의 신약 개발 과정은평균적으로 10~15년이 소요되며, 성공 확률이 낮고 비용이 수십억 달러에 이른다. 이러한 문제를해결하기 위해 AI는 데이터 기반 분석과 예측 기술을 적용하여 신약 개발의 혁신을 이끌고 있다.

 

AI 신약 개발의 주요 기술과 접근 방식

AI 신약 개발에는 다양한 기술이 활용되며, 접근 방식에 따라 여러 방법으로 나뉜다. 주요 기술과 그에 따른 접근방식은 다음과 같다.

• 딥러닝(Deep Learning) 기반 약물 설계: 딥러닝 알고리즘을 활용하여 화합물의 구조를 예측하고, 최적의 분자조합을 찾는 방식이다. 이 기술에는 생성적 적대 신경망(GANs)과 변분 오토인코더(VAE)가 대표적으로 활용되며, Insilico Medicine, Exscientia, BenevolentAI와 같은 기업들이 이를 적용하고 있다.
• 약물-표적 상호작용 예측(Drug-Target Interaction, DTI) : 기술은 단백질과 화합물 간의 결합 가능성을 예측하는 방식으로, 생물정보학 데이터와 기계학습 모델을 결합하여 분석한다. 대표적인 기술로는 그래프 신경망(Graph Neural Networks, GNN)과 자연어 처리(NLP) 기반 단백질 분석이 있으며, Atomwise, Schrödinger, Relay Therapeutics가 이를 활용하고 있다.
• 가상 스크리닝(Virtual Screening) 및 리포지셔닝(Drug Repurposing) :기존에 개발된 약물 중 새로운 용도를 찾거나, 가상 환경에서 신약 후보 물질을 스크리닝하는 방식이다. 이 과정에서는 강화학습(Reinforcement Learning)과 양자 컴퓨팅 기반 시뮬레이션 기술이 활용되며, BenevolentAI, Healx, Recursion Pharmaceuticals 같은 기업들이해당 기술을 적용하고 있다.
• 임상시험 최적화 및 환자 맞춤형 신약 개발: AI를 활용하여 임상시험 데이터를 분석하고, 적절한 환자군을 선정하여 임상 성공률을 높이는 방식이 적용된다. 대표적인 기술로는 실세계 데이터(Real-World Data, RWD) 분석과머신러닝 기반 임상 예측 모델이 있으며, IBM Watson Health, Tempus, AiCure 등이 이를 활용하고 있다.

 

 AI 신약 개발 시장의 주요 기업 및 동향

AI 신약 개발을 주도하는 기업들은 스타트업, 전통 제약사, 빅테크 기업으로 나눌 수 있다.

• AI 기반 신약 개발 스타트업: Exscientia, Insilico Medicine, Atomwise가 대표적으로 Exscientia는 AI 기반 신약 개발 플랫폼을 구축하여 임상 단계의 후보물질을 도출하고 있으며, Insilico Medicine은 AI를 활용한 신약 설계 및 임상 시험 자동화 기술을 보유하고 있다. Atomwise는 딥러닝을 활용한 가상 스크리닝 기술을 통해 신약 개발을 진행하고 있다.
• 전통적인 제약사: Pfizer는 AI 스타트업들과 협업하여 신약 개발 프로세스를 개선하고 있으며, Novartis는 데이터분석 및 AI 플랫폼을 활용한 신약 개발을 가속화하고 있다. Roche 또한 AI 기반 바이오마커 발굴과 신약 개발을위한 데이터 활용을 확대하고 있다.
• 빅테크 기업: Google DeepMind는 AlphaFold를 통해 단백질 구조 예측 기술을 개발하였으며, Microsoft는 AI 기반생물학 연구 지원과 클라우드 기반 데이터 분석에 집중하고 있다. IBM Watson Health 역시 AI를 활용한 임상시험및 헬스케어 데이터 분석을 수행하고 있다.

 

국내 AI 신약 개발 시장 플레이어 (상장업체 중심)

 

국내 AI 신약 개발 상장 기업들은 각각 활용하는 기술에 따라 차별화된 전략을 추진하고 있다. 이들 기업은 단백질 구조 예측 및 설계, 신약 후보물질 발굴 플랫폼, 약물 재창출 및 적응증 확대의 세 가지 주요 영역에서 AI 기술을 적용하고 있다. 아직 AI기술을 기반으로 상용화된 약물은 없고, 발굴된 신약물질들의 임상은 진행중이다.

 

AI 기반 단백질 구조 예측 및 설계: 보로노이(310210) 

• 보로노이는 인산화효소(Kinase)를 타깃으로 하는 신약 후보물질을 발굴하는 AI 플랫폼 ‘보로노믹스(Voronoi-mics)’를 보유하고 있다. 이 기술을 활용하여 뇌 투과율이 100%인 신약 후보물질을 실험적으로 검증하며, 뇌질환치료제 개발에서 강점을 보이고 있다. 현재 보로노이는 비소세포폐암 치료제 VRN07에 대한 글로벌 임상 1/2상을 진행 중이며, 2026년 3월에 종료될 예정이다. 또한, 뇌질환 치료제 VRN11은 국내 및 대만에서 임상 1상이 진행되고 있다. 최근에는 오릭파마슈티컬스와 협력하여 VRN07의 기술이전을 진행하며, FDA 가속 승인을 목표로 연구를 진행하고 있다.

AI 기반 신약 후보물질 발굴 플랫폼: 신테카바이오(226330), 파로스아이바이오(388870)

• 신테카바이오는 AI를 활용한 신약 후보물질 발굴에 특화된 기업으로, ‘딥매처(DeepMatcher)’ 플랫폼을 통해 신약개발을 가속화하고 있다. 이 플랫폼은 유전체 데이터와 머신러닝 기술을 활용하여 신약 후보물질을 도출하는 데강점을 보이며, 이를 통해 매월 50개 이상의 후보물질을 분석하고 있다. 현재 미국 키메라테라퓨틱스와 협력하여 신약 개발 프로젝트를 진행하고 있으며, AI 기반 유전체 데이터 분석 기술을 활용한 정밀의료 플랫폼도 운영하고 있다.
• 파로스아이바이오는 AI 신약 개발 플랫폼 ‘케미버스(Chemiverse)’를 활용하여 희귀·난치성 질환 치료제 개발에 집중하고 있다. 케미버스는 최신 트랜스포머 알고리즘을 탑재한 9개의 AI 모듈로 구성되어 있으며, 신약 후보물질 발굴부터 임상 단계 지원까지 포괄적인 역할을 수행한다. 현재 파로스아이바이오는 **FLT3 돌연변이 급성 골수성 백혈병 치료제(PHI-101)**에 대한 글로벌 임상 2상을 진행 중이다.

AI 기반 약물 재창출 및 적응증 확대: 온코크로스(382150)

• 온코크로스는 AI 기반의 약물 재창출(Drug Repurposing)과 신약 후보물질의 적응증 확대를 전문으로 하는 기업이다. 자체 개발한 ‘온코랩터 AI(OncoRAPTOR AI)’ 플랫폼은 전사체(Transcriptome) 데이터를 분석하여 기존 약물의최적 적응증을 발굴하는 기술을 보유하고 있다. 이를 통해 근감소증 치료제 및 심근경색 치료제 등 다양한 신약개발 파이프라인을 구축하고 있다. 온코크로스는 국내외 다수의 제약사와 협업하여 AI 기반 신약 개발을 진행하며, AI를 활용한 정밀 의학 분야에서도 활발한 연구를 수행하고 있다. 자체 파이프라인으로는 총 3개로 OC514(근감소증 및 희귀근육질환), OJP3101(급성심근경색), OC201/OC202e(췌장암) 치료제가 있고, 임상 2상 준비중이다.

 

* 본 자료는 각종 리포트와 뉴스, 책 등을 기반으로 블러거가 작성한 내용으로 참고 자료에 따라 최신 내용을 반영하지 못할 수 있습니다