사람들은 시, 소설, 보고서 등 글쓰기, 그림 그리기, 알고리즘 코딩 등 창작의 세계가 그동안 인간에게만 허락된 별도의 영역이라 알고 있었다. 그런데 AI(인공지능)의 발전과 함께 이제는 진화한 AI가 스스로 창작의 영역을 넘보는 시대가 되었다. 생성형 AI(Generative AI)의 등장은 인간에게 어떤 의미가 있으며 우리의 미래에 어떤 영향을 미칠지 가늠하기 쉽지 않지만, 생성형 AI는 이미 여러 분야에서 현실로 나타나 적용되고 있다. 우리에게 성큼 다가온 생성형 AI의 시장현황, 다양한 이슈와 관심 사항 등을 살펴보기로 하자. <편집자 주>

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[뉴스투데이=최봉 산업경제 전문기자] 그렇다면 제약회사는 알파폴드(AlphaFold)를 실제 어떻게 활용했을까?

 

생성형 AI를 기반으로 하는 임상 단계 생명공학 기업인 인실리코 메디슨(Insilico Medicine)은 차세대 AI 시스템을 사용해 생물학, 화학, 임상시험 분석을 연결하고 있다.

 

이 회사는 심층 생성 모델, 강화 학습, 트랜스포머 및 기타 최신 기계 학습 기술을 활용해 새로운 표적을 발견하고 원하는 특성을 가진 새로운 분자 구조를 생성하는 AI 플랫폼을 개발했다.

 

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• 인실리코, 신약 개발에 알파폴드 활용

 

 

인실리코는 신약 개발을 위한 다중 생성형 AI 모델과 알파폴드 구조의 적용에서 중요한 돌파구를 마련했다.

 

인실리코가 알파폴드와 결합해 자사의 생성형 AI 플랫폼을 활용해 새로운 표적과 적중(hit) 분자를 규명한 연구는 이번이 두 번째이다.

 

이전 연구에서 인실리코 메디슨 연구진은 알파폴드 예측 단백질 구조를 회사의 Chemistry42 플랫폼에 적용하여 간세포 암종의 유망한 약물 표적인 CDK20에 대한 새로운 억제제를 생성했다.

 

총 8,918개의 분자가 설계되었으며, 54개의 분자가 우선순위로 지정되었다. 적중한 분자가 확인되었고, 두 개의 화합물이 두 번째 라운드에서 의도한 표적에 대해 강력한 효능을 나타냈다.

 

이 회사는 알파폴드, 대규모 언어 모델, 양자 컴퓨팅을 포함한 최신 기술을 통합해 생성형 AI 신약 개발 플랫폼을 지속적으로 가속화하고 있다.

 

특발성 폐섬유증에 대한 생성형 AI 개발 및 설계 약물은 최근 임상 2상을 진행했으며, 암, 섬유증, 면역, 중추신경계 질환 및 노화 관련 질환에 대한 내부 파이프라인에서 2개의 추가 임상 단계 프로그램과 30개 이상의 약물을 개발 중이다.

 

 

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• 엔비디아의 BioNeMo(바이오 니모)와 알파폴드의 만남

 

엔비디아의 BioNeMo Service에서도 알파폴드를 만날 수 있다.

 

BioNeMo Service는 초기 약물 발견에서 생성형 AI를 위한 클라우드 서비스로, 9개의 최첨단 대규모 언어 및 확산 모델을 한곳에서 제공한다. 이 중 하나가 알파폴드다.

 

BioNeMo는 연구원과 개발자들이 생성형 AI 모델을 사용하여 단백질과 생체 분자의 구조와 기능을 신속하게 알아내어 신약 후보 물질 생성을 가속화 할 수 있도록 지원한다.

 

BioNeMo는 전세계 100개 이상의 기업에서 사용되고 있는데, 몇몇 사례를 살펴보자.

 

 

Astellas Pharma: 도쿄에 본사를 둔 이 회사는 BioNeMo를 사용해 신약 개발 애플리케이션을 위한 분자 시뮬레이션과 대규모 언어 모델을 가속화하고 있다. 이 회사는 Tokyo-1 AI 슈퍼컴퓨터를 사용해 작업을 더욱 발전시킬 것이다.

 

Cadence: 캘리포니아 산호세에 위치한 컴퓨팅 소프트웨어의 선도적인 개발업체로 BioNeMo 마이크로서비스를 Orion 플랫폼과 통합해 분자 시뮬레이션을 가속화하고 있다.

 

Iambic: 샌디에이고에 본사를 둔 이 신약 개발 회사는 BioNeMo를 채택했으며, 연구자들이 약물 분자에 반응하여 단백질의 3D 구조가 어떻게 변화하는지 예측하는 데 도움을 주기 위해 비상업적 용도의 BioNeMo 클라우드 API 또는 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스인 NeuralPLexer 모델을 제공하기로 했다.

 

Insilico Medicine: 스타트업을 위한 NVIDIA Inception 프로그램의 주요 멤버인 뉴욕시에 본사를 둔 이 회사는 BioNeMo를 AI 가속 신약 개발 워크플로우에 통합하여 임상 단계 6개를 포함해 30개 이상의 치료 자산으로 구성된 파이프라인을 개발하고 있다.

 

Recursion: 솔트레이크시티에 본사를 둔 이 신약 개발 회사는 BioNeMo를 통해 Phenom-Beta AI 모델을 제공하는 호스팅 파트너이다. 이 트랜스포머 모델은 세포 현미경 이미지에서 인사이트를 추출해 연구자들이 세포 기능을 더 잘 이해할 수 있도록 도와준다.

 

 

Terray Therapeutics: 남부 캘리포니아에 본사를 둔 이 생명공학 회사는 다중 표적 구조 결합 모델을 개발하는 데 BioNeMo를 사용하고 있으며, NVIDIA DGX 클라우드에서 저분자 설계를 위한 생성형 AI 모델을 훈련하고 있다.

 

지금까지 3회에 걸쳐 알파폴드의 다양한 그리고 빼어난 활약상을 살펴보았다. 만일 알파폴드가 인간이었다면 노벨상 3~4개는 충분히 받지 않았을까 상상해본다.