“AI가 바꾸는 신약 개발” 정부 지원 등에 업은 중국, AI 기반 ‘맞춤형 암백신’ 공장으로 바이오 패권 정조준

AI 기반 R&D 자동화 확산, 맞춤형 치료 시대 개막
후보물질 발굴부터 생산까지, 신약 개발 패러다임 전환
中 규제 개편·대규모 투자, 글로벌 시장 공략 무기로

중국이 인공지능(AI)을 앞세운 맞춤형 암백신 생산시설 구축에 나서며 차세대 신약 개발 경쟁에서 존재감을 키우고 있다. AI가 후보물질 발굴부터 임상, 생산까지 연구개발(R&D) 전 과정을 재편하는 가운데, 중국은 규제 혁신과 대규모 정책 지원을 결합해 기술의 상용화 속도를 끌어올리는 모습이다. 업계에서는 AI 기술 경쟁이 국가 단위 산업 생태계 경쟁으로 확산하면서 중국의 추격도 한층 빨라지고 있다는 분석이 나온다.

리캉생명과학, 中 최초 AI 항암백신 공장 구축

30일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면, 중국 혁신 바이오 기업 리캉생명과학(Likang Life Sciences)은 매년 수백만 명씩 쏟아지는 자국 내 신규 암 환자들을 구제하기 위해 맞춤형 종양 백신 연구·생산센터 건설에 착수했다. 총 투자 규모는 1억1,000만 위안(약 250억원)으로, R&D 시설과 함께 중국 최초의 AI 기반 개인 맞춤형 암백신 생산라인이 들어선다. 공장은 올해 10월 가동을 목표로 하며, 환자별 암 유전체 분석부터 백신 설계·생산까지 이어지는 정밀의료 체계를 구축하는 것이 핵심 목표다.

리캉생명과학이 개발 중인 핵심 후보물질 'LK101'은 환자 종양의 유전자 변이를 분석해 개인별 신생항원(Neoantigen)을 도출한 뒤, AI 알고리즘으로 면역반응 가능성이 높은 표적을 선별해 메신저 리보핵산(mRNA) 기반 백신을 제작하는 방식이다. 리캉생명과학은 이미 2023년 중국 국가약품감독관리국(NMPA)으로부터 중국 최초의 개인 맞춤형 신생항원 mRNA 암백신 임상시험 승인을 받았으며, 지난해에는 미국 식품의약국(FDA)으로부터 임상시험계획(IND) 승인도 획득했다. 이는 중국 기업이 개발한 종양 신생항원 mRNA 백신 가운데 처음으로 미국 임상에 진입한 사례다.

이번 프로젝트는 글로벌 제약·바이오 분야에서 신약 물질 개발의 한계를 극복하기 위해 소프트웨어 기술을 접목하려는 흐름과 궤를 같이한다. 암백신은 일반 백신과 달리 동일한 제품을 대량으로 생산하는 방식이 통하지 않는다. 환자마다 종양의 유전자 변이와 면역체계가 모두 달라 개별 종양에서 추출한 신생항원을 기반으로 백신을 새롭게 설계해야 하기 때문이다.

여기서 AI는 방대한 유전체 데이터를 분석해 면역반응을 유도할 가능성이 높은 신생항원을 선별하고 백신 후보를 신속하게 설계하는 역할을 맡는다. 이 과정에서 생산 공정 역시 환자별 주문형 제조 체계에 맞춰 운영될 수밖에 없으며, 제조 설비 또한 범용 대량생산 라인보다 소량 다품종 생산에 최적화된 구조를 요구한다. 중국이 AI 기반 맞춤형 암백신 전용 생산시설을 별도로 구축하는 것도 이러한 기술적 특성을 산업 인프라 단계에서 구현하려는 전략으로 해석된다.

금융 시장의 평가도 긍정적이다. 미국 뱅크오브아메리카(BoA)의 거시경제 지표 분석에 따르면, 글로벌 AI 기반 헬스케어 시장의 자산 가치는 2035년 1조 달러(약 1,540조원)에 도달할 것으로 전망된다. 알렉 스트라나한(Alec Stranahan) BoA 생명공학 수석 연구 분석가는 연초 발표한 투자 보고서를 통해 “AI는 그간 사람이 일일이 수작업으로 처리해야 했던 복잡한 업무 흐름을 자동화하고, 질병 진단의 정확도를 획기적으로 높이며, 개별 환자에게 꼭 맞는 맞춤형 치료 전략을 실현해 주는 매력적인 해결책을 제공한다”고 평가했다.

AI 바이오 패권 경쟁 본격화

AI의 역할은 맞춤형 백신 설계에 그치지 않는다. 최근 글로벌 제약·바이오 업계에서는 신약 개발 전 과정에 AI와 자동화 기술을 접목하는 움직임이 빠르게 확산하고 있다. 후보물질 발굴부터 전임상 연구, 임상시험 설계, 생산 공정 관리까지 기존에 연구자가 직접 수행하던 방대한 업무를 디지털 시스템이 분담하면서 R&D 방식 자체가 바뀌고 있다.

가장 큰 변화는 개발 속도다. 기존 신약 개발은 수많은 후보물질을 반복적으로 합성하고 실험하면서 가능성을 검증하는 과정을 거쳐야 했다. 이 과정에는 막대한 시간과 비용이 투입됐고 실패 확률도 높았다. 하지만 최근에는 AI가 방대한 생명과학 데이터와 논문, 임상 결과를 분석해 성공 가능성이 높은 후보물질을 먼저 추려내고, 독성 예측과 약물 반응 분석까지 수행하면서 초기 연구 기간을 크게 단축시켰다.

실험실 운영 방식도 달라지고 있다. 업계에서는 자동화 로봇과 고속 분석 장비, 클라우드 기반 데이터 플랫폼이 결합하면서 반복적인 실험과 샘플 관리, 데이터 정리 업무 상당 부분을 시스템이 처리하는 구조가 확산되는 추세다. 이에 따라 연구자가 가설 수립과 결과 해석, 임상 전략 수립에 집중할 수 있게 되면서 연구 효율도 함께 높아지고 있다.

지난 24일(현지시간) 미국 보스턴에서 열린 바이오USA에서도 글로벌 제약사들은 AI를 핵심 인프라로 활용하는 전략을 잇달아 공개했다. 특히 최근 SK바이오팜과 AI 신약 개발 공동연구 계약을 체결한 인실리코 메디슨이나 리커전, 로슈 등 글로벌 기업을 중심으로 일부 후보물질이 임상 2상에서 3상 단계까지 도달하며 상용화 기대감을 키우고 있다. 구글, 엔비디아 등 글로벌 빅테크는 물론 셀트리온, LG화학, JW중외제약, 동아ST 등 한국 기업들도 개발 경쟁에 뛰어든 상태다.

업계에서는 AI가 신약 개발 과정에서 실패 가능성이 높은 후보를 조기에 걸러내고 임상시험 설계의 정확도를 높이면서 R&D 비용과 기간을 동시에 줄이는 역할을 수행하고 있다는 평가가 나온다. 게다가 AI가 개발의 속도를 끌어올리면서 경쟁력의 기준도 달라지고 있다. 과거에는 우수한 후보물질을 확보하는 능력이 핵심 경쟁력이었다면, 이제는 R&D와 임상, 생산을 유기적으로 연결하는 통합 역량이 기업 경쟁력을 결정짓는 핵심 요소로 자리 잡는 분위기다.

中 규제 혁신, AI 신약 상용화 가속

이런 점에 비춰볼 때 중국은 AI 신약 개발 경쟁에서 글로벌 시장 주도권 확보에 한층 유리한 위치를 점하고 있다. 정부가 혁신 신약을 국가 전략산업으로 육성하면서 기업들은 R&D에 집중하고, 정부는 규제와 자금, 생산 인프라를 지원하는 역할을 맡는 구조가 자리 잡혀 있기 때문이다. 업계에서는 이러한 정책 추진력이 AI 기반 신약 개발의 상용화 속도를 끌어올리는 핵심 동력으로 작용하고 있다고 평가한다.

실제로 중국은 최근 수년간 혁신 의약품을 중심으로 규제 체계를 지속적으로 개편해 왔다. 중국 NMPA는 혁신 신약 임상시험 심사 효율을 높이기 위해 일부 적격 품목의 임상시험계획 심사 기간을 접수 후 30영업일로 단축하는 방안을 제시했다. 기존 60영업일 묵시승인 체계에 30영업일 신속 경로를 추가해 임상 진입 속도를 높이겠다는 취지다. 이는 혁신 치료제의 시장 진입 기간을 줄이고 기업들의 R&D 부담을 낮추는 제도적 장치로 작용하고 있다.

정책 자금도 공격적으로 투입되고 있다. 중국 중앙정부와 지방정부는 국가 중대 과학기술 프로젝트와 산업기금, 바이오 클러스터 조성 사업 등을 통해 AI 신약 개발과 mRNA 플랫폼, 세포·유전자 치료 분야에 대규모 투자를 이어가는 중이다. 정부 지원과 산업단지 인프라가 결합하면서 기업들이 임상과 생산시설 확보에 속도를 낼 수 있는 기반이 마련되고 있는 셈이다.

이 같은 지원 체계는 AI 신약 개발 기업들의 성장 속도에서도 확인된다. 중국 바이오 기업 인실리코 메디슨은 생성형 AI 기반 신약 개발 플랫폼을 앞세워 중국과 글로벌 시장에서 임상 파이프라인을 확대해 왔으며, 최근 미국 제약사 일라이릴리와 20억 달러(약 3조원) 규모의 AI 신약 개발 계약을 체결하며 기술력을 다시 입증했다. 이는 중국계 AI 바이오 기업과 글로벌 제약사의 협력 확대 흐름을 보여주는 사례로, 중국 기업들이 후보물질 발굴과 임상 진입, 글로벌 기술수출을 동시에 추진하면서 AI 신약 개발 생태계의 외연도 넓어지고 있다.