인공지능과 신약 개발

인공지능, 인류 건강의 혁신을 이끌다

아리스토텔레스는 2500년 전 자동으로 일을 수행하는 도구를 상상했다. 현대의 인공지능은 이러한 상상을 현실로 만들며, 다양한 산업에서 인간의 지적 작업을 대신하고 있다. 특히 바이오 및 의료 분야에서 AI의 역할이 점점 확대되고 있다. 신약 개발은 높은 비용과 긴 개발 기간이 요구되는 분야다. AI는 방대한 생물학적 데이터를 분석하고 신약 후보 물질을 발굴하며 임상 시험을 최적화하는 데 활용되고 있다. 이를 통해 신약 개발의 성공 가능성을 높이고 개발 속도를 가속화하고 있다.

AI, 바이오 혁신을 주도하다
AI는 딥러닝과 기계학습을 기반으로 의료 영상 분석, 질병 예측, 맞춤형 치료를 지원하며 의료 혁신을 주도하고 있다. AI 기반 진단 시스템은 의료 데이터를 분석하여 질병을 조기 발견하고, 환자 맞춤형 치료법을 제시하는 데 기여하고 있다.

AI 기술이 해결해야 할 과제
AI의 신뢰성을 높이기 위해서는 데이터 품질 문제, 생물학적 시스템의 복잡성, 해석 가능성 부족, 윤리적 문제 등 여러 과제를 해결해야 한다. AI는 인간 전문가를 대체하는 것이 아니라 협력을 통해 의료 혁신을 이끌어야 한다.

AI와 함께하는 미래 의료 혁신
이 책은 AI가 신약 개발을 어떻게 혁신하고 있는지를 설명하며, AI가 인류 건강을 위한 의료 혁신의 동력으로 자리 잡고 있음을 조명한다. AI와 인간이 협력하여 더 나은 치료법을 개발하고, 건강한 미래를 만들어가는 여정을 기대할 수 있다.

이 책은 AI가 신약 개발의 판도를 어떻게 바꾸고 있는지 생생하게 조망하며, 인류 건강을 위한 의료 혁신의 핵심 동력으로 자리 잡은 AI의 역할을 조명한다. AI와 인간이 손을 맞잡고 더 정교한 치료법을 찾아 나서는 과정은 단순한 기술 발전을 넘어, 더 건강하고 풍요로운 미래로 나아가는 도전이자 가능성의 여정이다.

정명희
안양대학교 소프트웨어학과 교수다. UT 오스틴(University of Texas, Austin)에서 산업공학으로 박사 학위를 받았다. 미국 우주연구센터(Center for Space research)와 삼성 SDS에서 선임연구원을 거쳐 안양대학교에서 다수의 정부 인재양성 사업을 수행했다. 교육혁신원에서 융합교육책임자로 대학교육 혁신을 위해 활동했다. 국토교통부 공간정보위원회 위원, 안양시 정보통신 위원, 대한원격탐사, 대한전자공학회, 한국멀티미디어학회에서 이사로 활동했다. 신약 개발 벤처 기업인 엘베이스 회사의 AI 기술 자문으로 활동하며 논문 “신약 개발에서의 AI 기술 활용 현황과 미래(2022)”를 게재했다. 2022년 비대면 스타트업 육성 사업의 에듀테크 분야 창업지원사업에 선정되어 비대면 온라인 학습 플랫폼인 스터디쿡을 창업했다.

인류 건강에 기여하는 AI

01 의학과 AI
02 신약 개발에 대한 이해
03 신약 개발을 위한 AI 핵심 개념 이해
04 신약 발견에서 AI의 역할
05 전임상 및 임상 시험에서 AI의 역할
06 AI 기반 신약 개발 성공 사례
07 맞춤형 의료에서 AI의 활약
08 신약 개발에서 AI의 해결 과제
09 신약 개발에서 AI 기술의 미래
10 신약 개발 산업 전망

인공지능은 기계학습 알고리즘과 고급 계산 모델을 활용하여 복잡한 데이터 세트 내의 눈에 띄지 않을 수 있는 패턴과 상호 관계를 밝혀내고 질병 메커니즘에서 중요한 역할을 하는 단백질이나 유전자와 같은 핵심 분자를 찾아낼 수 있다. 이를 통해 더 빠르고 정확하게 잠재적인 약물 표적을 식별할 수 있게 된 것이다.
－04_“신약 발견에서 AI의 역할” 중에서

맞춤형 의료(Personalized Medicine)란 환자 개인의 유전 정보, 생활 습관, 환경적 요인을 바탕으로 각기 다른 치료법을 제공하는 의료 방식을 말한다. 이는 전통적으로 ‘하나의 치료를 모든 환자에게 동일하게 적용하는’ 치료 방식과는 차별화되는 개념이다. 맞춤형 의료의 목표는 개별 환자에게 가장 효과적이면서도 부작용이 적은 치료를 제공하는 것이며, 이는 의료의 궁극적 목표이기도 하다. 현재 발전된 기술을 활용하여 의료 분야에서 맞춤형 의료를 구현하려는 노력이 활발하게 진행되고 있는 가운데, 인공지능이 핵심적인 역할을 하고 있다.
－07_“맞춤형 의료에서 AI의 활약” 중에서

현재 인공지능 기반 생명 공학 스타트업의 급속한 성장은 인공지능이 어떻게 신약 개발의 진입 장벽을 낮추는지 잘 보여 준다. 제약 기업도 자체적으로 인공지능 역량을 강화하고 있는 가운데, 제약 회사와 인공지능 기반 기업 간의 협업이 전 세계적으로 계속해서 가속화되고 있다. 인공지능은 소규모 연구 팀과 회사도 고급 도구와 기술에 접근할 수 있는 기술 혜택의 보편화를 허용함으로써, 신약 개발의 민주화를 이루는 잠재력을 가지고 있다. 앞으로 더 많은 유능한 플레이어가 신약 발견에 참여하게 되면서 더욱 다양하고 혁신적인 신약 개발 환경이 조성될 것으로 예상된다.
－09_“신약 개발에서 AI 기술의 미래” 중에서