알파폴드의 노벨상 수상으로 드러났듯이 인공지능(AI)을 이용해 신약 후보물질을 찾아내는 것이 대세가 되고 있다. 그런데 항암제의 경우 단순히 효과를 내는 후보물질을 찾아내는데 그치지 않고 향후 예측되는 내성까지 감안하여 물질을 찾아낸다면 매우 중요한 진전일 것이다. 오늘 소개하는 기업 ‘비앤제이바이오파마(BNJ Biopharma)’는 AI를 이용해 암세포의 내성까지 예측한 후보물질을 발굴하는 바이오 기업이다. 강북삼성병원 미래의학연구센터 AI프로젝트 책임자를 맡고 있는 동재준 대표가 2021년에 창업했다. 동재준 대표는 알파폴드의 창업자들이 노벨상을 수상하기 이전부터 AI를 이용한 항암 신약 후보물질을 발굴해올 정도로 AI에 진심인 전문가 의사다.
앞서 언급한대로 암 치료의 가장 큰 문제는 암세포의 내성 문제다. 내성이 발생한 환자 입장에서는 새로운 치료제가 필요하지만 현재 상황에서는 내성을 타깃하는 치료제를 만들기 위해서는 또 다시 수 년의 시간이 필요하다. BNJ는 이러한 현재의 항암제 개발 방식에 문제의식을 가지고 창업하였다. 동재준 대표는 “BNJ는 항암제를 개발할 때 AI를 활용해 기존 약물들의 내성까지 예측하여 내성 극복이 가능한 신약 후보물질을 찾고 있다. 이러한 상황은 AI가 등장하면서 가능해졌다”고 사업방향을 밝혔다. 실제로 BNJ는 내성이 발생할 것으로 예측되는 돌연변이 유전자를 인위적으로 삽입하여 돌연변이 세포를 만들어 실험을 하고 있다. 이미 6종류를 만들어서 실험하고 있고 향후 30종류 이상으로 확대하려고 한다.
BNJ가 내성까지 극복하는 목표로 개발 중인 항암 후보물질 분야는 ‘단백질분해약물(TPD, Target Protein Degrader)’이다. 앞서 와우테일에서 몇번 소개한 TPD는 기존 항암 약물들이 질병 단백질의 특정 부위에 결합하여 기능을 저해하는 기전인데 반해, 해당 단백질 자체를 분해하는 방식으로 작동한다. 기존 항암제들은 암 유발 단백질에 돌연변이가 생기면 작동을 잘 안하거나 암세포가 단백질을 더 많이 만들어내면 저해능력의 한계가 생기는 반면, TPD는 단백질에 일부 돌연변이가 생기거나 단백질이 더 많이 발현되더라도 광범위한 분해가 가능하기 때문이다. 동재준 대표는 “암세포에서 대표적으로 발현되는 EGFR, KRAS 변이 단백질을 분해하는 TPD를 만들고 있으며, 이 TPD를 항체에 접합한 분해약물-항체접합체(DAC, Degrader-Antibody Conjugate)를 개발하고 있다”며 BNJ의 연구현황을 설명했다.
성과도 착실히 나고 있는데, EGFR과 KRAS변이를 타깃하는 TPD 약물을 글로벌 3대 암학회 중 하나인 미국 AACR에서 2024년과 2025년에 연이어 발표한바 있다. 싱가포르 난양공대(NTU)와 MOU를 체결해 전략적 파트너십을 맺었고, 한국의 바이오 기업인 ‘한독’과 영국의 UCL(University College London)과도 공동연구를 진행하고 있다. 아울러 2024년 매출은 전년 대비 610% 성장했으며 올해는 10억 원 이상의 매출을 기대하고 있다. 보통 초기 바이오기업들이 매출을 발생시키기 어렵다는 점을 감안하면 매우 고무적인 성과라고 할 것이다. 이는 BNJ가 항암 약물을 개발하는 것에 그치지 않고 자체 보유한 ‘AI 신약개발 플랫폼’ 자체를 사업화하는 것으로 비즈니스를 다각화했기 때문일 것이다.
BNJ 팀의 경쟁력은 동재준 대표에게만 있지 않다. CTO인 Mohammad Hassan Baig 박사는 암 생물학 분야에서 세계적 수준의 연구 성과를 보유하고 있으며, 2024년 Elsevier 기준 세계 상위 2% 연구자로 선정된 바 있다고 한다. 합성팀 역시 글로벌 CRO에서 3년 이상 경력을 쌓은 연구원들로 구성되어, 고난이도 유도체 설계·합성·최적화까지 직접 수행할 수 있다. “연구개발의 전과정을 외부에 위탁하지 않고 직접 수행하여 신약 개발의 시간과 비용을 획기적으로 줄인 것이 BNJ의 또 다른 핵심 경쟁력”이라고 동재준 대표는 덧붙였다.
BNJ는 동재준 대표가 강남세브란스병원에 재직할 당시 창업한 연세대 교원 창업기업이다. 그래서 연세대바이오헬스기술지주로부터 전폭적인 지원과 함께 와우테일 인터뷰까지 연계될 수 있었다. 그리고 앞으로 한발짝 더 나아가기 위한 40억 원의 시리즈A 투자를 올해 말까지 유치하려고 한다.
AI로 인해 많은 분야가 발전하고 있지만 신약개발은 그중에서도 급격한 발전을 보이는 분야다. 동재준 대표는 내성 발생으로 인해 암담한 상황에 처한 암환자를 보며 창업을 결심했다고 했는데, BNJ가 아무쪼록 내성 극복 항암제 개발에서 큰 성과를 내주길 바란다.
BNJ 팀이 해결하려는 문제점이 무엇입니까?
항암제로 암을 치료하면서 생기는 가장 큰 문제 중 하나는 내성입니다. 항암제를 투여하면 초기에는 효과가 나타나지만 시간이 지남에 따라 암세포가 약물에 적응해 내성이 생기고, 기존 약물이 더 이상 효과를 내지 못하는 상황들이 발생합니다. 환자에게는 즉각적으로 새로운 치료제가 필요하지만, 현재의 신약 개발 구조로는 새로운 치료제는 평균 10년 이상이 소요되며 막대한 비용도 뒤따릅니다. 따라서 환자들이 실제로 필요로 하는 속도와 의료 현장에서 공급되는 속도 사이에는 큰 격차가 존재합니다.
특히 주요 고형암 환자들은 내성으로 인해 치료 옵션이 빠르게 소진되는 경우가 많습니다. 그러나 현재 시장에는 내성 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 항암제가 충분하지 않으며, 이로 인해 환자와 의료진은 제한된 선택지 속에서 치료를 이어갈 수밖에 없는 현실입니다.
결국 암 환자의 치료 공백을 해소하고 내성 문제를 극복할 수 있는 새로운 접근 방식이 필요하며, 전 세계적으로 직면해 있는 중요한 과제입니다.
어떤 방식으로 이 문제를 해결합니까?
BNJ는 AI를 활용해 내성을 예측하고 신약 개발 시간을 단축하는 데 집중하고 있습니다. 암 환자에게 내성은 단순히 약효가 줄어드는 현상이 아니라, 남은 치료 기회가 사라지는 신호와도 같습니다. 약을 바꿔야 하는 시점이 오더라도 그에 맞는 새로운 치료제가 제때 준비되지 않는다면, 환자의 생존 기간은 급격히 단축될 수밖에 없습니다.
이 문제를 해결하기 위해 자체 개발한 인공지능 모델을 활용하고 있습니다. AI는 기존 연구방식으로는 수년이 걸릴 수 있는 방대한 데이터를 단기간에 분석하고, 가능성이 높은 후보물질을 빠르게 도출할 수 있습니다. 이는 전체 신약개발 과정에서 소요되는 시간과 비용을 크게 줄여 주며, 환자들이 필요로 하는 시점에 맞춰 신약 후보를 더 빨리 공급할 수 있도록 만드는 핵심 도구입니다.
또한 내성 문제를 근본적으로 다루기 위해 TPD(Targeted Protein Degradation)라는 접근법을 도입하고 있습니다. TPD는 최근 전 세계적으로 주목받는 차세대 신약개발 기술로, 기존 치료제의 한계를 넘어설 수 있는 가능성을 보여주고 있습니다. 저희는 이 기술을 AI와 결합하여, 단순히 후보물질을 찾는 데서 그치지 않고, 내성에 대응할 수 있는 새로운 치료 옵션을 제시하려고 합니다.
이처럼 AI의 속도와 TPD의 새로운 접근을 결합함으로써, 환자가 치료 공백에 빠지지 않도록 실질적인 대안을 마련하고자 합니다.
경쟁사 대비 우리의 경쟁력과 기술적인 장점이 무엇입니까?
가장 큰 강점 중 하나는 내성을 예측할 수 있다는 점입니다. 보통 약물은 목표 단백질에 작용하는지, 즉 효과가 있는지만 확인합니다. 그러나 실제 임상에서는 효과가 있던 약물도 암세포가 빠르게 적응하면서 내성이 발생하는 경우가 많습니다. 우리는 단순히 효과만 보는 것이 아니라, 암세포가 어떤 방식으로 변화할 수 있는지를 데이터로 분석하고 예측하여 후보물질을 설계합니다. 이 과정에서 내성 가능성을 사전에 반영하기 때문에, 더 안정적이고 오래 지속될 수 있는 치료 후보물질을 확보할 수 있습니다.
두 번째로 연구개발 과정 전반을 직접 수행한다는 점입니다. 약물의 구조를 설계하고, 합성을 통해 물질을 만들고, 세포 및 동물 수준에서 효능을 검증하는 단계까지 한 흐름 안에서 직접 이어갑니다. 대부분 외주 기관에 맡겨서 진행하는 것과 달리 우리는 단계마다 대기 시간이 길어지지 않고, 실험 결과를 바로 다음 연구에 반영할 수 있습니다. 또한 문제를 발견했을 때 즉시 방향을 수정할 수 있고, 새로운 아이디어가 생기면 곧바로 실험으로 이어갈 수 있다는 점에서 피드백 속도가 매우 빠릅니다. 이는 연구 효율성을 크게 높여주며, 불필요한 비용도 절감할 수 있습니다.
마지막으로 TPD 기술을 핵심 전략으로 활용하고 있다는 점입니다. TPD는 복잡한 기술이지만 신약개발 분야에서 전 세계적으로 가장 주목받는 기술 중 하나입니다. 이미 TPD를 기반으로 한 기업들이 다수의 글로벌 파트너십과 대규모 투자를 이끌어내고 있으며, 차세대 치료제로 각광받고 있습니다.
우리가 제공하는 제품/서비스는 무엇인가요? 현재 상태는?
핵심 서비스는 AI 기반 신약개발 플랫폼과 이를 활용한 항암제 파이프라인입니다. BNJ의 플랫폼은 방대한 생물학·화학 데이터를 분석해 새로운 약물 후보를 신속하게 설계하고, 내성 가능성까지 예측할 수 있도록 만들어져 있습니다. 또한, 단순히 약물 데이터를 검색하는 수준이 아니라, 생성모델을 활용해 전혀 새로운 구조의 분자를 제안할 수 있다는 점이 특징입니다. 특히 최근 대규모 언어모델에서 사용되고 있는 강화학습(Reinforcement Learning) 알고리즘을 약물 설계에 접목하여, 분자의 효능·안정성·내성 가능성 등을 동시에 고려한 후보물질을 효율적으로 생성하고 있습니다.
현재는 AI 플랫폼의 핵심 기능들이 구현되어 실질적으로 활용되는 단계입니다. 도출된 분자 구조는 합성을 통해 실제 물질로 제작되며, 세포 및 동물 모델에서 효능을 평가하는 검증까지 이어지고 있습니다. 즉, 단순한 소프트웨어 도구에 머무르는 것이 아니라, AI와 실험 연구가 연결된 형태로 운영되고 있으며, 이를 통해 실제 신약 파이프라인으로 발전할 수 있는 기반을 구축했습니다.
또한 여러 공동연구 기관과의 협력을 통해 플랫폼을 지속적으로 고도화하고 있습니다. 다양한 암종에 적용하기 위해 데이터 범위를 확장하고, 알고리즘을 개선하여 내성 예측의 정밀도를 높이고 있으며, 특히 강화학습 기반 분자 생성 과정에서 축적되는 데이터를 다시 학습에 반영함으로써, 시간이 지날수록 더 정교하고 신뢰성 높은 후보물질을 제시할 수 있게 됩니다.
해당과정을 통해 확보한 후보물질을 기반으로 본격적인 전임상 단계로 진입하는 것을 준비하고 있습니다.
타깃 시장 크기와 핵심 타깃 고객은 누구입니까?
주로 EGFR과 KRAS 변이를 타깃하고 있습니다. 이 변이들은 폐암(NSCLC), 췌장암(PDAC), 대장암(CRC)과 같은 고형암에서 흔히 발견되며, 환자들이 치료 도중 내성으로 어려움을 겪는 주요 원인 중 하나입니다.
시장 규모를 보면, EGFR 치료제 시장은 2024년 약 101억 달러에서 2032년 225억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 연평균 성장률(CAGR)은 10.5%로 예상됩니다. KRAS 치료제 시장은 2023년 1억 810만 달러에서 2033년 1억 8,640만 달러로 확대될 것으로 전망되며, 연평균 성장률(CAGR)은 5.6%로 예상됩니다.
핵심 타깃 고객은 항암제 개발 파트너십을 필요로 하는 글로벌 제약사와 바이오텍 기업, 그리고 임상 현장에서 새로운 치료 옵션이 절실한 환자와 의료진입니다. 단기적으로는 공동 연구와 기술이전을 통해 제약사와 협력하는 것을 우선하며, 장기적으로는 자체 파이프라인을 발전시켜 환자들에게 직접 치료 기회를 제공하는 것을 목표로 하고 있습니다.
BNJ의 비즈니스 모델은 무엇입니까?
첫번째 비즈니스 모델은 항암제 기술이전입니다. 자체 AI 플랫폼을 통해 도출된 항암제 후보물질을 전임상 또는 임상 단계에서 글로벌 대형 제약사에 기술이전(License Out)을 진행하는 방식입니다. 이 과정에서 선급금과 개발 단계별 마일스톤 지급, 그리고 제품 출시 이후의 로열티를 통해 수익을 창출합니다. 항암제 기술이전이 성사될수록 플랫폼의 성능과 신뢰성이 시장에서 입증되어 이후 협력과 투자가 더욱 확대되는 선순환 구조를 만들 수 있습니다.
둘째는 플랫폼 이용 모델입니다. BNJ의 AI 플랫폼을 파트너사가 직접 활용할 수 있도록 구독형 또는 이용료 기반으로 제공하는 방식입니다. 파트너사는 원하는 타깃이나 적응증에 대해 자체 데이터를 업로드하거나 맞춤형 분석을 요청할 수 있고, 플랫폼을 통해 후보물질을 빠르게 설계·검증할 수 있습니다.
그 동안 BNJ 팀의 성과는 무엇입니까?
세계 최고 수준의 암 연구 학회로 평가받는 AACR(American Association for Cancer Research)에서 2024년에 한 건, 2025년에 두 건의 연구 성과를 발표하며 기술력을 학계에 입증했습니다. 싱가포르 난양공대(NTU)와는 MOU를 체결해 전략적 파트너십을 맺었으며, 한독과 영국의 UCL(University College London)과도 공동연구를 진행하고 있습니다. 또한 등록 특허 2건과 출원 3건을 확보하며 기술적 경쟁력을 공고히 하고 있습니다.
국가과제 부문에서도 초기창업패키지를 최우수로 졸업했고, TIPS를 통해 5억 원의 지원을 받았습니다. 이어 창업도약패키지에 선정되었고 글로벌 협업 프로그램 최우수 졸업, 해외 실증 PoC 우수 졸업 및 글로벌산업기술협력센터 3년 60억(조건부 5년 100억) 규모 과제에 선정되는 등 연구개발 역량과 확장 가능성을 입증했습니다.
BNJ 팀의 경쟁력은?
동재준 대표는 현직 의사이자 AI 전문가로, 강북삼성병원에서 AI 기반 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 경험을 바탕으로 실제 데이터를 분석하고 약물 설계 알고리즘에 반영해 내성 예측과 후보물질 개발 전략을 수립하고 있습니다. CTO인 Mohammad Hassan Baig 박사는 전 연세대학교 연구교수로 암 생물학 분야에서 세계적 수준의 연구 성과를 보유하고 있으며, 2024년 Elsevier 기준 세계 상위 2% 연구자로 선정된 바 있습니다.
합성팀은 글로벌 CRO에서 3년 이상 경력을 쌓은 연구원들로 구성되어 있으며, 고난이도 유도체 설계·합성·최적화까지 직접 수행할 수 있는 역량을 확보하고 있습니다. 동종 바이오벤처 대비 박사급 연구원이 가장 많은 수준으로 포진해 있어, 약물 구조 설계부터 합성·검증까지 빠른 주기로 진행할 수 있는 체계를 만들고 있습니다.
우리가 투자를 받아야 하는 이유 3가지!
첫째, 약물 설계부터 비임상 검증까지 전 과정을 내부에서 직접 수행해 투자금 대비 성과를 극대화하고 있습니다. 대부분의 초기 바이오기업이 후보물질 설계·합성·세포 및 동물실험을 각각 외부에 의뢰하는 것과 달리, 모든 단계를 직접 수행하면서 동일한 예산으로 더 많은 후보물질을 도출할 수 있는 구조를 만들었습니다.
둘째, 매출 성장을 이루고 있습니다. 2024년 매출은 2023년 대비 610% 이상 증가했으며, 2025년에는 10억 원 이상의 매출을 목표로 하고 있습니다. 안정적인 현금 흐름을 확보하고 있어 회사의 런웨이가 길어지고 운영의 지속성이 크게 강화되고 있으며, 이를 통해 연구개발에 추가 투자를 지속적으로 확대할 수 있는 여력을 확보하고 있습니다.
셋째, 기술이전 성과와 매출을 결합해 EXIT 가능성을 높이고 있습니다. AACR을 통해 대형 제약사들과 접점을 만들었으며, 해당 제약사들과 연구 진행 상황을 업데이트하고 있습니다. 이를 기반으로 항암제 후보물질의 전임상·임상 단계 기술이전이 현실화될 것으로 기대되며, 안정적인 매출과 결합해 기술특례상장 가능성을 한층 높이고 있습니다.
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