## AI와 양자컴퓨터의 신약 개발 혁명
### AI와 양자컴퓨터의 결합: 신약 개발의 새 시대
최근 AI(인공지능)와 양자컴퓨터가 신약 개발 분야에서 혁신적인 도구로 자리 잡고 있습니다. 이러한 기술들은 높은 비용과 시간이 요구되었던 기존 방법론과 비교하여 효율성과 정확성을 대폭 향상시키고 있습니다. 특히, 글로벌 빅테크 기업과 제약사 간의 협력은 이 변화를 가속화하고 있습니다.
### 신약 물질 발굴에서의 AI 활용
AI는 신약 개발 과정, 특히 신약 물질을 발굴하는 데에 있어서 필수적입니다. 예를 들어 미국의 바이오 기업 리커전(Recursion)은 뇌혈관 기형 치료제 ‘REC-994’를 AI를 활용해 개발했습니다. 해당 치료제는 임상 2상에서 병변 크기를 50% 이상 줄이는 효과를 보였고, 큰 주목을 받았습니다.
또한 홍콩의 인실리코메디신(Insilico Medicine)은 AI를 통해 폐 섬유화증 후보물질인 ‘INS018_055’를 단 46일 만에 개발해 임상 2상에서 긍정적인 성과를 이뤄냈습니다.
AI 활용의 가장 큰 장점은 신약 개발 시간과 비용을 크게 줄인다는 점입니다. 한국보건산업진흥원에 따르면, 통상적으로 신약 개발에는 약 15년과 3조 원의 비용이 소요됩니다. 하지만 AI 사용 시 개발 기간은 7년으로, 비용은 6000억 원까지 줄일 수 있습니다. 이는 개발 시간을 절반 이상 단축하고, 비용도 5분의 1 수준으로 감소시킵니다.
### 노벨상도 인정한 AI 기술
AI의 이러한 혁신성은 학계에서도 높은 가치를 인정받고 있습니다. 2024년도 노벨 화학상은 신약개발 AI를 고안한 데이비드 베이커, 데미스 허사비스, 존 점퍼 세 명에게 수여됐습니다. 이들은 AI를 통해 신약 연구의 효율성을 획기적으로 끌어올렸습니다.
### 양자컴퓨터가 가져온 변혁
양자컴퓨터는 지금까지 해결하기 어려웠던 약물 작용 예측과 같은 복잡한 계산을 수행하는 데 있어 중요한 기술입니다. 분자 내 전자 행동을 모사하는 작업은 기존 컴퓨터 시스템에서는 노트북 100만 대가 약 4개월간 연산해야 할 만큼 복잡했습니다. 하지만 양자컴퓨터를 활용하면 이 작업은 며칠 이내로 단축됩니다.
최근 인실리코메디신은 양자컴퓨터를 활용하여 항암제 후보물질 15개를 발굴했고, 이를 네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology) 논문에 발표했습니다. 특히 IBM의 양자컴퓨터를 통해 암 단백질(KRAS) 변이에 적합한 후보물질 생성을 진행했으며, 품질은 기존 기술 대비 21.5% 더 높은 것으로 보고되었습니다.
화이자(Pfizer) 또한 양자컴퓨터 스타트업 XtalPi와 협력하며 신약 개발을 더욱 고도화하고 있습니다. 이러한 움직임은 신약 개발의 미래를 한 단계 더 높이는 데 기여하고 있습니다.
### AI와 양자컴퓨터를 둘러싼 빅테크 기업들의 경쟁
글로벌 빅테크 기업들은 AI와 양자컴퓨터를 동시에 개발하며 제약사들과의 협력을 강화하고 있습니다. 예를 들어, 엔비디아(NVIDIA)는 유전자 분석을 전문으로 하는 생성형 AI 모델 '에보 2(Evo 2)'를 발표하며 바이오테크 기업과 협업을 진행 중입니다. 또한 양자 시스템 사용을 위한 플랫폼 '쿠다-Q(CUDA-Q)'를 개발해 모더나(Moderna)와 함께 연구를 수행하며 AI와 양자 컴퓨팅 기술을 접목하고 있습니다.
### 기술 융합의 다음 스텝
AI와 양자컴퓨터는 각각의 특정 기술적 강점을 살리면서도 상호 보완적으로 작용해 의료 및 바이오 산업을 재편하고 있습니다. 특히 양자컴퓨터는 기존 AI 시스템에서 처리하기 어려운 복잡한 과정을 지원함으로써 신약 개발에 대한 새로운 가능성을 열어가고 있습니다.
이제 신약 개발은 단순히 과학적 접근을 넘어 기술적 창의력과 협력을 요하는 분야로 발전하고 있습니다. 인공지능과 양자컴퓨터의 융합으로 의료 기술의 발전은 더욱 가까운 미래에 현실이 될 것입니다.
관련
