제약사가 직접 베팅…파토스AI, 2억3700만달러 시리즈E 투자유치

신약 후보물질이 1상에 들어간 뒤 최종 승인까지 가는 비율은 전체 평균 9.6%에 불과하고, 그나마도 암 치료제(종양학) 분야는 5.1%로 14개 질환군 중 가장 낮다(BIO·바이오메드트래커 공동분석). 임상 단계마다 ‘어떤 자산을 밀고, 어떤 환자군에서 시험할지’를 잘못 고르는 게 실패의 핵심 원인으로 꼽힌다.

파토스AI(Pathos AI)는 바로 이 지점, ‘무엇에 베팅할지’를 AI로 계산하는 회사다. 이 회사가 2억3700만달러 시리즈E를 유치했다. 기업가치는 약 30억달러로 평가됐다. 이번 라운드는 제약사 브리스톨마이어스스큅(BMS)이 주도했고, 기존 투자자들이 뒤를 따랐다.

제약사가 직접 리드 투자자로 나섰다는 점이 눈에 띈다. 지난주 오픈AI와 앤트로픽이 나란히 신약개발 AI 스타트업을 인수하며 ‘과학 AI’ 경쟁에 뛰어든 데 이어, 이번엔 반대로 전통 제약사가 AI 신약 기업에 거액을 베팅한 모양새다. 빅파마 입장에서 AI 신약 플랫폼이 더 이상 ‘관찰 대상’이 아니라 ‘직접 투자해야 할 자산’이 됐다는 신호로 읽힌다.

분자를 설계하지 않고, ‘무엇에 베팅할지’를 고른다

파토스AI는 직접 신약을 발굴·설계하는 대신, AI로 ‘어떤 자산에 베팅하고 어떻게 임상을 운영할지’를 결정하는 회사다. 자체 AI 플랫폼 ‘파운드리(Foundry)’는 수천 개의 특화된 AI 에이전트를 동원해 임상 데이터·유전체 정보·생물학적 검체 데이터, 그리고 끊임없이 변하는 경쟁 구도를 실시간으로 종합한다. 이를 바탕으로 각 프로그램의 ‘다음 최적 결정’을 제시하고, 약효가 가장 잘 들을 환자 하위군을 짚어내며, 임상시험의 방향 전환이나 고위험 개발 경로의 조기 중단까지 판단한다.

이 접근은 최근 와우테일이 다룬 다른 AI 신약 기업들과도 결이 다르다. 아이소모픽랩스나 차이디스커버리처럼 AI로 ‘새 분자’를 설계하는 쪽도 아니고, 웝사이언시스처럼 화학자·로봇이 실제로 분자를 합성하는 실험실 인프라도 아니다. 파토스는 이미 존재하는 임상 자산 중 어느 것을 사들이고, 어떻게 임상을 운영해야 성공 확률이 가장 높은지를 계산하는 ‘자본 배분·임상 운영 AI’에 가깝다.

반 년 만에 자산 4개로 불어난 파이프라인

파운드리를 활용한 공격적인 라이선스 인수로 파토스의 임상 단계 파이프라인은 최근 몇 달 새 4개 자산으로 늘었다. 이번 투자금의 핵심 용처는 TROP2/HER3 이중특이 항체약물접합체(ADC) ‘JSKN016’을 등록임상(registrational study)으로 진전시키는 일이다. JSKN016은 지난 8월 중국 알파맵온콜로지로부터 선급금 1억2500만달러에 중화권 밖 독점권을 사들인 자산으로, 단계별기술료(마일스톤)까지 합치면 계약 규모가 약 22억달러에 달한다.

나머지 세 자산도 모두 라이선스·인수를 통해 들여온 것들이다. 전립선암(mCRPC)·다발골수종(RRMM) 치료제 ‘포센브로딥’은 2023년 노보노디스크로부터 들여온 CBP/p300 억제제이고, ‘AZD4241’은 아스트라제네카와 맺은 공동개발·공동독점 라이선스 계약으로 확보한 ERα 분해 유도제(PROTAC)로 ER양성·HER2음성 유방암을 겨냥한다. MET 변이 비소세포폐암 치료제 ‘DO-2’는 듀터온콜로지 지분을 인수해 들여온 MET 키나아제 억제제다. 회사 측은 “현재 파이프라인의 모든 프로그램이 파운드리를 통해 발굴·평가·가속화됐다”고 설명한다.

템퍼스 창업자들이 또 만든 회사

파토스AI는 정밀의료 데이터 기업 템퍼스(Tempus AI)의 창업자인 에릭 레프코프스키와 라이언 후쿠시마가 공동창업했다. 현재 최고경영자(CEO)는 이커 우에르가(Iker Huerga)다. “우리는 신약개발 성공 확률을 체계적으로 높이는 플랫폼을 만들고 있다”고 우에르가 CEO는 말했다. “파운드리는 유망한 임상 자산을 찾아내 파이프라인에 편입시키는 능력을 근본적으로 끌어올렸다. 이번 투자로 AI 엔진을 빠르게 확장하면서 동시에 현재 프로그램들을 핵심 임상 단계까지 끌고 갈 수 있게 됐다.” 본사는 뉴욕에 있다.

7개월 만에 기업가치 2배, 1년 반 만에 5배

파토스AI의 펀딩 속도는 가파르다. 뉴엔터프라이즈어소시에이츠(NEA)가 주도한 6200만달러 시리즈C(2024년 10월)에 이어 약 7개월 만인 2025년 5월 3억6500만달러 시리즈D(기업가치 약 16억달러)를 유치했고, 이번에 BMS 주도로 2억3700만달러 시리즈E(기업가치 약 30억달러)를 더했다. 1년 반 만에 기업가치가 약 5배로 뛴 셈이다.

제약사가 신약개발 AI 기업에 투자하는 사례는 아스트라제네카·노보노디스크처럼 라이선스 파트너로 참여하는 경우가 많았는데, BMS는 파트너십이 아니라 지분 투자로 직접 베팅했다는 점에서 결이 다르다.