마이크로소프트 리서치가 BioEmu 1을 공개했다. 이 획기적인 AI 시스템은 단백질 접힘 분석의 속도를 극적으로 높여 유전체 연구의 판도를 바꾸고 있다.
딥러닝 기반의 BioEmu 1은 단일 GPU에서 시간당 수천 개의 통계적으로 독립적인 단백질 구조를 생성할 수 있으며, 이는 기존 업계 표준이었던 AlphaFold 2보다 10배 빠른 속도다. AlphaFold가 정적 단백질 구조 예측을 혁신했다면, BioEmu 1은 한 걸음 더 나아가 단백질의 동적 거동을 모델링해 자연적으로 나타나는 다양한 형태를 포착한다.
BioEmu 1의 뛰어난 성능은 세 가지 핵심 데이터 소스의 통합에서 비롯된다. AlphaFold 데이터베이스의 구조 정보, 방대한 분자 동역학 시뮬레이션 데이터셋, 그리고 실험적으로 측정된 단백질 접힘 안정성 데이터가 그것이다. 이 시스템의 효율성 덕분에 대학 연구실에서는 과거 며칠에서 몇 주가 걸리던 복잡한 가상 돌연변이 스윕을 짧은 휴식 시간에도 실행할 수 있게 됐다.
서울대학교 마틴 슈타이네거 교수는 “정확한 구조 예측에 이어 단백질의 동역학 연구가 새로운 발견의 영역으로 떠오르고 있다”며, “BioEmu 덕분에 과학자들은 딥러닝 기술을 활용해 단백질의 자유 에너지 지형 샘플링을 신속하게 수행할 수 있게 됐다”고 평가했다.
이 기술의 영향력은 학계에만 머물지 않는다. 신약 개발 분야에서 BioEmu 1은 기존 방법으로는 탐지하기 어려운 숨겨진 결합 부위를 찾아내 새로운 치료 타깃을 제시할 수 있다. 또한, 접힘 자유 에너지 계산을 통해 단백질의 안정성을 실험 결과와 일치하는 수준으로 정확하게 예측한다.
마이크로소프트는 BioEmu 1을 오픈소스 소프트웨어로 공개했다. 이는 경쟁사들의 제한적인 접근 방식과 대조적이다. 전 세계 연구자들이 단백질 동역학 연구를 가속화할 수 있게 되어, 신약 설계 등 바이오메디컬 분야의 혁신이 기대된다. 2025년 7월 기준, 업계 분석가들은 이 기술의 조기 도입이 신약 개발 비용을 최대 30%까지 절감할 수 있을 것으로 전망하고 있다.