Novartis, 획기적인 신약 발견 및 개발 가속화를 위해 과학자들에게 AI 역량 부여

MSFT, 노바티스와 AI 협력으로 신약 개발 가속화 마이크로소프트(MSFT)가 글로벌 제약사 노바티스(Novartis)와 손잡고 인공지능(AI)을 활용한 신약 개발에 박차를 가하고 있습니다. 이번 협력은 신약 개발 과정의 오랜 시간과 막대한 비용을 획기적으로 단축시켜 환자들에게 더 빠르게 치료제를 제공하는 것을 목표로 합니다. 노바티스의 루카 피넬리(Luca Finelli) 인사이트, 전략 및 디자인 총괄은 신약 개발 과정을 '요리'에 비유하며 설명했습니다. 그는 "신약 개발은 마치 요리와 같습니다. 제약 연구원들은 특정 성분 A를 얼마만큼, 성분 B를 얼마만큼 넣을지 결정하고 다양한 조합을 시도합니다"라고 말했습니다. 전통적으로 신약 후보 물질의 제형을 개발하고 효능, 안정성, 안전성 등을 시험하는 데는 수십 년의 시간과 수십억 달러의 비용이 소요되며, 이 과정에서 많은 후보 물질이 실패를 경험합니다. 하지만 마이크로소프트와의 협력을 통해 노바티스는 AI의 힘을 빌려 이 과정을 몇 주 또는 며칠로 단축할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. AI 기반 도구는 수십 년간 축적된 실험 데이터와 결과를 빠르게 분석하여 원하는 특성을 가진 분자를 찾아내고, 이를 최적화하여 신약 개발의 가능성을 높입니다. 이렇게 발굴된 유망한 후보 물질은 추가 시험을 거쳐 안전성과 효능이 입증되면 신약으로 개발될 수 있습니다. 노바티스의 샤람 에바돌라히(Shahram Ebadollahi) 최고 데이터 및 AI 책임자는 "AI 기능은 이미 저희 연구원들의 의사 결정 지원 시스템에 통합되었습니다"라며, "이러한 AI 강화 프로세스는 수년간의 시행착오를 줄여줄 수 있습니다"라고 강조했습니다. 이러한 기술 발전은 환자들에게 막대한 영향을 미칠 잠재력을 가지고 있습니다. 에바돌라히 책임자는 "2020년 한 해 동안 저희 의약품은 전 세계적으로 약 8억 명의 환자에게 도달했습니다. 신약 발견부터 개발, 임상 시험, 대규모 생산에 이르기까지 파이프라인의 모든 측면에서 AI는 중요한 역할을 할 것입니다"라고 말했습니다. 노바티스 연구원들은 새로운 치료법이 없는 질병을 퇴치할 신약을 개발하기 위해 기존에 존재하지 않았던 새로운 분자를 창조하고 있습니다. 이러한 혁신적인 연구의 기반은 2019년 노바티스와 마이크로소프트가 '의학의 재구상'을 목표로 설립한 노바티스 AI 혁신 연구소(Novartis AI Innovation Lab)입니다. 이 동맹은 최첨단 기술 플랫폼으로 과학자들을 지원하여 전 세계 환자들을 위한 신약 개발을 가속화하는 것을 목표로 합니다. 마이크로소프트의 크리스 비숍(Chris Bishop) 유럽 연구소장은 "마이크로소프트는 머신러닝 전문 지식과 대규모 컴퓨팅 능력을 제공합니다. 이는 제약 업계에서는 찾아보기 힘든 역량입니다. 또한, 저희는 제약 회사가 아니기 때문에 노바티스와의 파트너십은 필수적입니다. 이러한 협력이 바로 혁신을 이끌어낼 것입니다"라고 말했습니다. 머신러닝은 AI의 핵심 요소로, 컴퓨터가 알고리즘을 사용하여 방대한 데이터 세트 내에서 패턴과 추세를 발견하도록 합니다. 노바티스 연구원들은 AI를 활용하여 수천 건의 과거 신약 개발 실험에서 얻은 방대한 양의 실험 데이터를 분석합니다. 이 데이터는 PDF, 엑셀 표, 그리고 과거에 탐색된 분자의 화학적 특성에 대한 설명 등 다양한 형태로 존재합니다. 피넬리 총괄은 "과거에는 연구원들이 관련 정보를 찾기 위해 이러한 모든 문서를 수동으로 읽어야 했습니다. 하지만 이제 AI는 몇 번의 클릭만으로 관련 정보를 찾아내고, 새로운 신약 제형을 만들기 위한 미래 실험 설계를 지원합니다"라고 설명했습니다. 노바티스 연구원들은 마이크로소프트 애저(Azure) 클라우드 플랫폼도 적극 활용하고 있습니다. AI를 통해 연구원들은 수천 건의 실험을 동시에 시뮬레이션할 수 있게 되었습니다. 궁극적으로 노바티스 과학자들은 컴퓨터 모델을 사용하여 유망한 분자 구조를 예측하거나, 품질을 유지하면서도 수년이 걸리는 테스트 과정을 단축할 수 있는 가장 유용한 실험을 식별하는 것을 목표로 합니다. 비숍 소장은 "이제 1만 건의 실험을 동시에 수행하고 그 결과를 바탕으로 다음 1만 건의 실험을 설계할 수 있습니다. 딥러닝은 은하계 충돌이나 기후 변화와 같은 물리 시스템 시뮬레이션뿐만 아니라, 약물이 단백질과 결합하는 방식과 같은 약물 작용 과정 전체를 이해하는 방식을 완전히 바꾸고 있습니다"라고 말했습니다. 노바티스는 분자 시뮬레이션을 위해 마이크로소프트 리서치 랩의 전문 지식을 활용하고 있습니다. 이러한 혁신적인 연구의 중심에는 항상 인간이 있습니다. 노바티스는 마이크로소프트와의 전략적 파트너십의 일환으로 모든 회사 직원의 데스크톱에 AI를 도입하고 있으며, 이를 '시민 데이터 과학자 역량 강화'라고 부릅니다. 에바돌라히 책임자는 "비즈니스가 점점 더 데이터 기반으로 변화하고 있습니다. 데이터 과학자가 아니더라도 고품질의 신속한 의사 결정을 내릴 수 있도록 조직 운영의 모든 측면에 AI 기반 도구를 통합해야 합니다"라고 말했습니다. 이러한 AI의 민주화는 사람들이 가용 데이터를 활용하여 새로운 통찰력을 얻고 사람들의 삶을 개선하는 혁신적인 치료법을 발견할 수 있도록 합니다. 에바돌라히 책임자는 "이것이 우리가 이 일을 하는 이유이며, 더 높은 목적입니다. 노바티스는 우리가 개발하는 의약품을 통해 인간의 삶에 영향을 미칩니다. 데이터 과학자나 머신러닝 전문가라면 매일 이를 염두에 두어야 합니다"라고 강조했습니다. 그는 또한 개인적인 경험을 통해 이러한 연구의 중요성을 되새긴다고 말했습니다. "의약품 회사에서는 훌륭한 과학자들이 치료제를 찾고 있는 질병에 대해 듣게 됩니다. 일상 업무에 몰두하다 보면 잠시 방향을 잃을 수도 있지만, 왜 이 일을 하는지 되돌아보는 것은 중요합니다. 그럴 때마다 사랑하는 사람들의 얼굴이 떠오릅니다."