숫자의 힘: 데이터 과학이 혁신의 문을 열어 질병의 예방, 치료 및 관리 방식을 변화시키는 방법

대다수의 사람들은 '데이터 과학'이란 말을 들었을 때, 아마도 노트북 앞에 앉아서 복잡한 공식을 이용해 방대한 스프레드시트와 데이터 도표에 열심히 숫자를 고속으로 처리하는 사람들을 떠올릴 것입니다. 솔직히 말씀드리자면, 이러한 활동이 데이터 과학자가 살아가는 평범한 하루의 일부분이긴 합니다.

하지만 진정한 마법은 이 숫자들을 이용해 할 수 있는 일에서 펼쳐지는 법이죠. 데이터 과학의 엄청난 발전에 힘입어, 보다 뛰어난 인사이트 및 결과를 전달하고자 데이터를 수집, 분석 및 해석하는 우리의 능력은 머신러닝, 인공지능(AI), 실제 증거, 디지털 보건 및 연산 능력 등 여러 분야에서 그 어느 때보다도 더욱 정밀해지고 강력해졌습니다.

데이터 과학은 차량 공유 앱 등 디지털 서비스 중심의 기업부터 금융 서비스 기업까지 분야를 막론한 모든 업계에서 판도를 뒤집고 있으며, 의료업계에서도 이러한 현상이 계속 증가하고 있습니다. 최근 수년 동안 의료 분야에서 데이터 과학을 활용하고 이에 투자하는 사례가 기하급수적으로 늘었습니다. 질병, 규제 제도, 데이터 프라이버시, 그리고 (무엇보다도 중요한) 중증 질환 환자에 대해 깊이있는 이해를 제공함으로써 바이오제약 업계는 데이터 과학을 주도해 나가는 데 있어서 독보적인 위치를 차지하고 있습니다.

제약 연구 및 개발(R&D) 분야에서 그 잠재력은 의약품 발견부터 개발 및 그 이후의 작업에 이르기까지 무궁무진합니다. 데이터 과학은 인사이트를 도출하여 우리가 맞서고 있는 질병을 보다 잘 이해하고 규정하는 데 도움을 줍니다. 우리는 데이터 과학을 통해 라이브러리의 어떤 화합물이 가장 큰 가능성을 보이는지를 보다 효과적으로 파악하고 이러한 화합물의 안전성 프로필을 평가함으로써 가장 우수한 화합물을 선정해 임상 개발에 투입할 수 있습니다. 이는 임상시험을 보다 원활하고 효율적으로 설계하고 실시하는 데 도움이 됩니다. 뿐만 아니라 어떤 약물이 어떤 환자에게 가장 적합한지 파악하고, 질병을 더 일찍 발견하고 치료함으로써, 대개 진행성 질환 환자들을 대상으로 훨씬 좋은 결과를 이끌어낼 수도 있습니다.

그렇다면 이러한 영향이 현실에서는 구체적으로 어떻게 나타나고 있을까요?

Johnson & Johnson의 Janssen 제약회사는 머신러닝을 활용하여 대장균 감염에 대한 새로운 백신 후보물질의 개발을 가속화하고 있는데, 이 질병은 흔히 사용되는 항생제에 대해 보이는 내성이 점점 더 강해지고 있습니다. 우리는 AI를 활용하여, 심초음파를 토대로 발견하기 어려운 희귀 질환(예: 폐동맥고혈압(PAH))을 앓고 있을 가능성이 있는 환자를 찾아내고 있습니다. 심초음파와 같은 검사는 환자의 질병 이행 단계 초기에 일상적으로 수행됩니다. 우리는 AI를 통해 방광암 환자의 조직병리학 슬라이드 영상을 분석하여 임상 개발 단계에 있는 신약에 대한 환자의 반응성을 높일 수 있는 돌연변이를 찾아내고, 생명을 구할 가능성이 있는 치료법을 찾아내기 위한 임상시험의 대상자 모집을 보다 쉽게 진행할 수 있습니다. 게다가 우리가 개발한 AI 지원 플랫폼을 사용하면 무작위배정 대조군 시험에 실제 데이터(RWD)를 적용함으로써, 불면증 증상을 동반하는 주요우울장애에 대한 보조 치료제의 임상 개발을 진전시킬 수도 있습니다.

데이터 과학은 COVID-19 백신 개발에서도 매우 중요한 역할을 했습니다. 우리는 팬데믹 초기에 정확하고 종합적인 데이터를 수집한 후, 고급 분석을 이용하여 COVID-19가 어떻게 전 세계로 확산되고 있는지, 다음에는 어느 정도로 최고치를 경신할지, 그리고 바이러스 돌연변이가 가진 최고 수준의 잠재력이 어느 정도인지 파악할 수 있었습니다. 이러한 예측은 매우 정확한 것으로 입증되었으며, 우리는 이를 통해 참여자들이 COVID-19에 노출될 가능성이 더 높은 '대규모 감염 지역(hot spots)'에 임상시험 기관을 설치할 수 있었습니다. 즉 이러한 지역에서 백신의 유효성을 더욱 빠르게 확인할 수 있었습니다. 이로써 데이터 수집 작업의 속도를 크게 높이고 백신 개발 일정을 대폭 단축시켰으며, 이와 동시에 다양한 COVID-19 관심 변이체를 통틀어 유효성 데이터를 생성했습니다.

이 외에도 우리는 데이터 과학을 통해 COVID-19 백신에 대한 실제 증거를 빠르게 분석했으며, 이를 통해 팬데믹 기간 동안 Johnson & Johnson 부스터샷에 대한 미국 FDA의 긴급 사용 승인을 비롯한 데이터 기반의 공중 보건 관련 결정을 적시에 내릴 수 있었습니다. 최근 데이터 과학은 미국에서 진행 중인 COVID-19 백신의 내구성에 관한 엄격한 대규모 실제 임상시험을 진전시키는 데에 활용되고 있는데, 이 시험의 결과는 실시간 임상 및 정책 결정을 알리는 데 매우 중요합니다.

Janssen R&D 사업부에서는 우리의 의약품 개발 포트폴리오를 포함하여 100여 개의 데이터 과학 프로젝트를 운영하고 있는데, 이들 프로젝트를 이끄는 당사의 혁신가들은 의학과 데이터 과학 양쪽에 '통달(bilingual)'했거나, 그렇게 되도록 신속하게 교육을 받고 있습니다. Johnson & Johnson은 제약 R&D 분야에 그치지 않고, 우리의 글로벌 조직 전체(의료 기기 및 고객 포트폴리오 포함)에 걸쳐 데이터 과학을 활용함으로써 R&D 및 접근 활동을 진전시키고 있습니다.

우리는 의료의 궤도를 바꾸겠다는 담대한 야망이 있으며, 획기적인 혁신과 더불어 환자와 지역 사회를 위해 실현하고자 하는 영향에 대한 명확한 비전 또한 품고 있습니다. 우리는 자체적으로 노력하면서도 이 분야의 다른 리더들(데이터 과학 및 디지털 보건 스타트업, 사업가, 일류 기술 업체 및 공동 학술 연구진)과 협업하여 진보를 더욱 앞당기고 있습니다. 우리의 최종 목표는 최고의 데이터 과학 인재들을 한 데 모아 세계에서 가장 어려운 건강 문제에 맞서 싸우는 것입니다.

우리가 의료 혁신을 지속하고 환자를 위한 결과를 제공하기 위해 어떻게, 그리고 얼마나 빨리 한 마음으로 데이터 과학의 힘을 최대한 끌어낼 수 있는지 여부는 이 시대의 가장 중대하고 결정적인 기회 중 하나가 될 수 있습니다. 이에 따라 다음과 같은 의문이 생깁니다. 얼마나 대담해지고 획기적인 존재가 되고자 하는가?

Janssen의 입장은 어떠한가? 이제 데이터 과학에 승부를 걸어야 할 때입니다. 인류 건강의 궤도를 바꾸기 위한 당사의 데이터 과학 활용 방법을 자세히 알아보십시오.

2022년 3월 9일