2024년까지 디지털 치료제, 2026년까지 AI로 신약 후보물질 만든다

[이데일리 강민구 기자] 정부가 바이오 분야에 인공지능, 빅데이터 등 첨단디지털 기술을 접목해 기술혁신에 속도를 낸다. 오는 2024년까지 국내 최초로 식약처 사용승인을 받은 디지털치료제 사례를 만들고, 2026년까지 인공지능 모델을 활용한 신약 후보물질을 4개 이상 발굴한다.

과학기술정보통신부는 디지털바이오 기반기술 확보, 디지털 바이오 육성 생태계 조성 등의 내용을 담은 ‘디지털바이오 혁신전략’을 7일 발표했다.

최근 바이오 기술은 국가 안전, 번영과 직결되면서 미국, 중국 등 글로벌 국가들의 기술패권 경쟁의 핵심으로 떠오르고 있다. 미국은 지난 9월 ‘생명공학·바이오제조 이니셔티브’ 행정명령을 통해 바이오 기술로 에너지, 화학, 소재 등 기존 제조산업을 혁신하겠다는 의지를 나타냈다. 중국도 지난 5월 ‘바이오 경제 5개년 계획’을 발표하고, 바이오 기술 기반 경제발전을 추진하고 있다.

특히 유전체 서열 빅데이터를 분석하고, 단백질체 구조를 인공지능 기술로 가상으로 설계하는 디지털과 바이오를 융합하는 방식으로 연구 패러다임도 변하고 있다. 연구기간과 비용을 줄이고, 전 산업 분야에 끼치는 영향도 커지는 추세다.

디지털바이오 혁신전략 비전과 기본방향.(자료=과학기술정보통신부)

2030년까지 바이오 선진국 진입 목표

이번 전략은 오는 2030년까지 바이오 선진국 진입을 목표로 △5대 인프라 12대 핵심기술 확보 △세계 최고국 대비 기술수준 85% 달성 △디지털바이오 연구개발 집중 투자라는 목표를 설정하고, 4대 추진전략, 13대 세부과제를 제시했다.

우선 IT기술을 활용한 새로운 바이오 연구산업을 육성하기 위해 내년부터 10년간 4000억원 규모의 첨단뇌과학 분야 연구개발 투자를 한다. 뇌·기계 인터페이스, 뇌기능·질환 시각화, 뇌신호 측정·해석 기술을 개발하고 사업화까지 지원할 계획이다. 전자약, 디지털치료제 등 IT기술을 활용한 새로운 치료제 시제품 개발을 지원하고, 생체에 적용할 수 있는 바이오칩이나 전자인공장기 같은 바이오닉스 기술 개발도 추진한다.

오는 2028년까지 바이오연구 제조 자동화할 수 있는 바이오파운드리 인프라를 구축해 합성생물학의 핵심 기술 확보를 지원한다. 올해까지 간질환 데이터베이스를 완성하고, 2027년까지 인체 장기 데이터베이스도 만들 계획이다.

디지털 기술 활용 본격화

디지털 분석기술 등 디지털 기술도 본격적으로 접목해 신약개발 원천기술을 개발한다. 몸속 단백질 분해시스템을 활용한 신약, 유전자를 조작한 면역세포를 활용한 신약, siRNA,펩타이드 신약 등 원천 기술을 개발할 계획이다. 디지털 바이오에 필요한 공통 기반 기술도 확보하기 위해 유전자 편집·제어·복원 기술의 효율을 2배 이상 높이고, 줄기세포 분야에서 줄기세포 유전체 지도와 데이터베이스도 구축할 계획이다.

가상화·모델링 기술도 이용해 바이오 연구개발 기간을 줄이고, 성공확률을 높일 계획이다. 생명체의 빅데이터를 이용해 유전정보, 생체기능, 생명기작을 설계·예측할 수 있는 모델링 기술인 휴먼디지털트윈 기술 개발과 활용도 지원한다.

데이터 중심 바이오 혁신생태계 조성을 위해 국가 차원 바이오 데이터를 공유하는 허브플랫폼도 구축한다. 바이오 전 분야의 연구데이터를 통합 관리하는 ‘국가 바이오데이터 스테이션’을 고도화한다. 바이오 데이터에 대해 클라우드 기반 AI 분석환경을 제공하고, 데이터 생산자와 연구자, 분석 전문가와 활용 기업 간 수요 맞춤형 데이터 중개를 활성화한다.

이 밖에 바이오 혁신전략을 계속 발전시킬 민관 합동 협의회를 구성하고, 해외 주요 연구기관과 합성생물학, 감염병 등 국가필수전략기술에 대한 기술협력을 강화한다. 내년부터 디지털 융복합 미래 의료 기술개발사업을 통해 융합형 의사과학자도 키울 예정이다.

이종호 장관은 “바이오 분야와 우리나라가 앞선 디지털 기술과의 융합을 통해 바이오 연구와 산업의 생산성을 높이고, 바이오 선진국 진입의 초석을 마련하기 위한 전략”이라며 “글로벌 기술 패권을 주도하는 미국의 바이오 행정명령, 중국의 바이오경제 5개년 계획 등 세계 각국의 바이오 기술혁신 정책에 맞서 우리나라의 기술경쟁력과 자립도를 높일 계획”이라고 했다.