2025年末現在、バイオテクノロジー産業は人工知能との融合を通じて前例のない変化の波を経験しています。グローバルAIバイオテク市場規模が2024年の920億ドルから2025年には1,240億ドルへと34.8%急成長し、伝統的な新薬開発と精密医療分野で革新的な突破口が開かれています。特に大規模言語モデル（LLM）とディープラーニング技術を活用したタンパク質構造予測、分子設計、臨床試験の最適化などが実用化段階に入り、従来10-15年かかっていた新薬開発期間を5-7年に短縮できる可能性が現実化しています。
この変化の中心には、Google DeepMindのAlphaFold 3.0やMetaのESM-3のようなAIモデルがあります。AlphaFold 3.0は2025年上半期のリリース以降、世界中で2億以上のタンパク質構造を99.5%の精度で予測し、新薬ターゲット発掘プロセスで従来比70%以上の時間短縮効果を証明しました。一方、MetaのESM-3はタンパク質の配列から構造と機能を同時に予測する能力を示し、特に抗体設計分野で95%以上の成功率を記録しています。これらのAIツールの商用化により、グローバル製薬業界は研究開発（R&D）投資戦略を根本的に再編しており、2025年基準で上位20社の平均AI投資比率が全R&D予算の28%に達することが調査されています。
韓国のバイオテクエコシステムもこのグローバルトレンドに合わせて急速な成長を見せています。韓国バイオ協会によると、国内AIバイオ市場規模は2024年の8,900億ウォンから2025年には1兆3,200億ウォンへと48.3%増加し、これはグローバル平均成長率を大きく上回る数値です。特にサムスンバイオロジクス（京畿道仁川）は2025年下半期にAI基盤のバイオ医薬品生産最適化システムを導入し、生産収率を15%向上させる成果を上げ、セルトリオン（仁川）はAIを活用したバイオシミラー開発プラットフォームを構築し、開発期間を従来の5年から3年に短縮したと発表しました。これらの成果は、韓国がグローバルバイオ製造ハブとしての地位をさらに強固にすると同時に、AI技術力を基にした次世代バイオイノベーションの先駆者として浮上していることを示唆しています。
新薬開発パラダイムのAI革命
伝統的な新薬開発プロセスで最も大きな変化は、初期ターゲット発掘とリード化合物最適化段階で現れています。従来は数千の化合物を無作為にスクリーニングする方法が主流でしたが、現在ではAIアルゴリズムが分子構造と生物学的活性間の複雑な相関関係を学習し、最適な候補物質を予測する方法へとパラダイムが転換しました。英国のExscientiaは2025年にAI設計新薬DSP-1181が臨床第2相で従来治療薬比40%高い効能を示したと発表し、AI新薬開発の実質的成果を証明しました。この薬はAIが設計した初の臨床後期段階進入事例で、開発期間が従来の8年から4年6ヶ月に短縮されました。
米国の製薬大手企業もAI新薬開発に大規模投資を拡大しています。ジョンソン・エンド・ジョンソン（ニュージャージー州）は2025年にAI新薬開発専任組織「J&J Innovation Labs」に15億ドルを投資し、次世代免疫抗がん剤と希少疾患治療薬開発を加速しており、ファイザー（ニューヨーク州）はIBMとのパートナーシップを通じて量子コンピューティング基盤の分子シミュレーションプラットフォームを構築しました。特にファイザーの新プラットフォームは従来のスーパーコンピュータ比1,000倍速い速度で分子間相互作用を計算でき、複雑なタンパク質-タンパク質相互作用をターゲットとする次世代治療薬開発が可能になりました。この技術的進歩により、2025年現在FDA承認を受けたAI設計新薬は合計23種類で、2024年の8種類から3倍近く増加しました。
臨床試験設計と患者募集プロセスでもAIの活用度が急激に高まっています。スイスのロシュ（バーゼル）は2025年にAI基盤の患者選別システムを導入し、臨床試験参加者募集期間を平均6ヶ月から2.5ヶ月に短縮し、試験成功率を78%から89%に向上させました。このシステムは電子健康記録（EHR）、ゲノムデータ、生活習慣情報を総合分析し、特定治療法に最も適した患者群を事前に識別します。また、ノバルティス（スイス・バーゼル）はデジタルバイオマーカー技術を活用し、患者のスマートフォンとウェアラブルデバイスデータをリアルタイムで収集、分析することで臨床試験中の薬物反応を24時間モニタリングするシステムを商用化しました。これらの革新的アプローチにより、臨床試験の正確性と効率性が同時に改善され、グローバル臨床試験市場規模が2024年の480億ドルから2025年には590億ドルへと22.9%成長しました。
特に注目すべき事例は、アッヴィ（イリノイ州）のAI基盤免疫抗がん剤開発プロジェクトです。アッヴィは2025年初頭にGoogle Cloudと戦略的パートナーシップを締結し、腫瘍免疫環境をリアルタイムで分析し、個別化された抗がん治療法を提案するAIプラットフォームを構築しました。このプラットフォームは患者の腫瘍組織サンプルから5万以上の免疫細胞プロファイルを分析し、最適な免疫抗がん剤の組み合わせを提案し、初期臨床試験で従来の標準治療法比50%高い反応率を示しました。これらの成果を基にアッヴィの時価総額は2025年末基準で3,200億ドルを突破し、グローバル製薬業界上位3位の地位を堅持しています。
精密医療と個別化治療の新たな地平
AI技術の進展は精密医療分野でも革命的な変化をもたらしています。2025年現在、世界中で収集されたゲノムデータが10億人分を突破し、これを基にした個別化治療法開発が本格化しています。英国のGenomics Englandは2025年に500万人のゲノムデータベースを完成し、希少疾患診断の正確度を95%まで引き上げ、米国NIHのAll of Usプログラムは200万人の多民族ゲノムデータを確保し、人種別薬物反応の違いを精密に分析することに成功しました。これらの大規模データセットを学習したAIモデルは、個々の患者の遺伝的変異、生活習慣、環境要因を総合的に考慮し、最適な治療戦略を提案できるようになりました。
韓国でも精密医療分野のAI活用が急速に拡大しています。ソウル大学病院とサムスンソウル病院は2025年に共同で「韓国人向け精密医療プラットフォーム」を構築し、韓国人特有の遺伝的変異と疾患感受性を分析するAIモデルを開発しました。このプラットフォームは韓国人50万人のゲノム、プロテオーム、メタボロームデータを統合分析し、糖尿病、高血圧、癌など主要疾患の発症リスクを95%の正確度で予測し、個別の最適薬物と用量を提案します。特に韓国人に高頻度で見られる胃癌の場合、このAIモデルを活用した早期診断で5年生存率が従来の75%から92%に大幅に向上しました。
グローバル精密医療市場では米国と中国企業間で激しい競争が繰り広げられています。イルミナ（カリフォルニア州）は2025年に次世代シーケンシング（NGS）コストをゲノムあたり100ドル以下に引き下げることに成功し、ゲノム解析の大衆化を牽引しました。また、中国のBGIゲノミクス（深圳）はアジア最大規模のゲノムデータベースを構築し、アジア人特化の精密医療ソリューションを開発しています。特にBGIは2025年下半期にAI基盤の出生前診断キットの正確度を99.9%まで引き上げ、グローバル市場シェア45%を達成し、年間売上38億ドルを記録し急成長しています。
精密医療分野で特に注目される領域は免疫治療と細胞治療です。CAR-T細胞治療の場合、AIを活用した個別化設計で治療成功率が大幅に向上しています。米国のキムリア（Kymriah）開発社であるノバルティスは2025年にAI基盤のCAR-T設計プラットフォームを通じて患者別に最適化されたCAR-T細胞を48時間以内に設計できるようになり、これにより治療反応率が従来の60%から85%に向上しました。また、中国のレジェンドバイオテックはAI最適化CAR-T治療で多発性骨髄腫患者の完全寛解率95%を達成し、グローバルで注目を集めています。これらの成果を基にグローバル細胞治療市場規模は2024年の89億ドルから2025年には125億ドルへと40.4%成長しました。
一方、リキッドバイオプシー技術とAIの結合も精密医療の発展に大きく寄与しています。米国のガーディアントヘルス（カリフォルニア州）は2025年にAI基盤の血液検査のみで50種類以上の癌を95%の正確度で早期発見できる技術を商用化し、これにより年間売上15億ドルを達成しました。この技術は血中循環腫瘍DNA（ctDNA）の微細な変化をAIが分析し、癌の存在だけでなく発生部位、進行段階、治療反応まで予測できます。国内でもマクロジェンとテラジェンイテックスがAI基盤のリキッドバイオプシー技術開発に拍車をかけており、2025年末基準で国内リキッドバイオプシー市場規模が2,800億ウォンに達することが推定されています。
2025年のバイオテク産業のAI革命は単なる技術的進歩を超え、医療パラダイム自体を根本的に変化させています。新薬開発期間の大幅短縮、精密医療の実用化、個別化治療の一般化は患者により良い治療機会を提供すると同時に、製薬業界の収益性も大きく改善しています。グローバルAIバイオテク市場が今後5年間で年平均32%の高成長を続けると予想される中、韓国を含む主要国の技術競争力と市場対応能力が未来のバイオエコシステムでの地位を決定する重要な要素となるでしょう。特にAI技術力、データインフラ、規制革新の調和の取れた発展が次世代バイオ革命の成功を左右すると分析され、これは投資家や業界関係者が綿密に注視すべき領域です。
本分析は公開された市場データと業界レポートを基に作成されており、投資の勧誘や特定企業に対する推奨を目的としていません。投資決定時には専門家の助言を求めてください。
