엔비디아가 이달 19일(현지 시간) 공개한 생성형 인공지능(AI) 모델인 ‘에보 2(Evo 2)’에 대한 글로벌 과학계의 반응이 뜨겁다. 외신들은 ‘모든 것을 지배하는 바이오 AI 모델의 출현’, ‘생물학의 이정표가 될 생성형 AI 도구’, ‘유전학의 AI 혁명: 생물학 연구를 재정의한다’며 에보 2의 의미를 높게 평가했다. 특히 제약·바이오 업계는 에보 2가 인간의 유전자 정보를 담은 DNA를 스스로 읽고 쓸 수 있는 생성형 AI모델인 만큼 신약개발의 기간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 ‘게임 체인저’가 될 것으로 기대하고 있다.
24일 업계에 따르면 엔비디아, 스탠퍼드대학교, UC버클리 아크 연구소 등이 공동 개발한 에보 2는 유전자 분석·단백질 구조 예측·신약 개발 등에 활용될 세계 최대 규모의 바이오 연구 AI 모델이다. 에보 2는 엔비디아의 DGX 클라우드 플랫폼을 기반으로 구축됐고, 아마존 웹 서비스(AWS)의 고성능 컴퓨팅 인프라를 활용해 방대한 규모의 생명과학 데이터를 처리할 수 있도록 설계됐다.
에보 2는 박테리아, 고세군, 진핵생물에서 추출한 9조 3000억 개의 DNA 염기서열을 포함한 광범위한 게놈 지도를 기반으로 구축됐다. 생성형 AI 방식으로 DNA 데이터를 학습해 질병을 유발하는 돌연변이를 예측할 뿐만 아니라 새로운 유전자 서열을 설계할 수 있다. 아크 연구소 공동 설립자인 패트릭 수 UC버클리대 교수는 “생성형 유전체학 분야에서의 획기적인 도약’이라며 “유전자와 단백질의 관계를 정밀하게 분석할 수 있고 의료와 환경과학 분야에서 기존에는 상상하기 어려웠던 해결책을 제시할 수 있다”고 밝혔다.
실제 에보 2는 기존 AI 모델보다 혁신적인 모델로 평가된다. 지난해 공개된 ‘에보 1’ 보다 30배 더 많은 데이터로 학습됐고 진핵생물을 포함해 훨씬 더 넓은 범위의 생명체를 다룬다. 챗 GPT같은 텍스트 기반 AI 모델과 유사하게 인간의 언어를 학습해 인간이 할 수 없었던 방식으로 유전 정보를 해독하고 수정 및 생성할 수 있다.
에보 2의 또 다른 특징은 다른 AI 모델과 달리 완전히 공개된 오픈 소스 AI 모델이라 점이다. 구글의 안드로이드 운영체제(OS)처럼 소스를 완전히 공개해 전 세계 과학자들이 자유롭게 수정하고 확장할 수 있다는 점에서 지속적인 발전이 가능하다. 에보 2는 엔비디아의 바이오네모(BioNeMo) 플랫폼을 통해 전세계 연구자들에게 제공된다. 연구자들은 개방형 프레임워크인 바이오네모 프레임워크를 활용해 에보 2를 자체 데이터에 맞춰 추가 학습시킬 수도 있다.
전문가들은 에보 2가 신약 개발, 질병 진단, 생물학적 소재 연구 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 전망한다. 실제 스탠퍼드 대학교 연구팀이 진행한 실험에서 에보 2는 유방암과 관련된 BRCA1 유전자 변이가 단백질 기능에 미치는 영향을 90% 정확도로 예측하는데 성공했다. 기존 실험 방식보다 훨씬 빠르고 정밀한 분석이 가능하다는 것을 보여준 셈이다.
에보 2는 AI로 신약개발을 진행 중인 제약·바이오 기업들이 성과를 높이는데 큰 도움이 될 전망이다. 한국바이오협회에 따르면 현재 엔비디아의 바이오네모 플랫폼을 이용하고 있는 글로벌 제약사와 AI 기반 신약 개발회사는 암젠, 아스텔라스 파마, 아이엠빅테라퓨틱스, 인실리코 메디신, 리커션, 테리 테라퓨틱스 등 100여곳 이상이다.
한편 글로벌 컨설팅업체인 맥킨지의 싱크탱크 맥킨지글로벌연구소(MGI)는 생성형 AI가 제약 및 의약품 산업에서 신약 화합물 식별 과정 및 개발·승인을 가속할 것으로 전망했다. 생성형 AI는 리서치 및 초기 단계 신약 등 발굴 분야에서 최대 280억 달러(약 40조 5000억 원), 임상 개발 분야에서 최대 250억 달러(약 36조 원) 규모 시장을 형성할 것으로 예상된다.
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