AI가 암세포의 약점을 정조준…맞춤형 항암치료 혁신의 서막
‘디지털 유전체 기반 신약개발 선도기업’ CG인바이츠 (공동 대표이사 정인철, 오수연)가 ‘AI 기반 개인 맞춤형 항암백신 동물실험’에서 획기적인 연구성과를 거뒀다.

항암백신은 암세포만 가진 특정 물질을 활용해, 환자의 면역체계가 암세포를 공격하도록 만드는 진정한 의미의 ‘개인 맞춤형 치료제’다. 환자가 보유한 면역체계를 이용하기에 부작용이 매우 적어, 세계 의학계에서는 미래에 가장 유망한 항암 치료제로 평가한다. 실제로, 코로나 백신을 개발한 세계적 제약사 모더나(Moderna)가 올해 미국 임상종양학회(ASCO 2024)에서 흑색종 항암백신의 빼어난 임상 결과를 발표하며, 항암백신에 대한 의학계 관심은 더 고조되고 있다.

CG인바이츠 개인맞춤형 항암백신, AI로 면역체계 각성
항암백신 원리는 우리 면역체계가 작동하는 방식과 유사하다. 독감백신이 바이러스 특징을 미리 알려줘 면역력을 키우는 것처럼, 항암백신 역시 암세포의 가진 고유한 특징(신생항원)을 우리 면역세포에게 전달해 암세포에 대한 공격력을 강화한다.

그러나, 항암백신이 독감백신보다 더 강력한 점은 암세포에 대한 방어를 넘어 암 치료는 물론, 암 재발까지도 막는 장기적인 면역 효과가 있다는 것이다. ‘학습’된 면역세포가 암세포를 정확하게 식별하여 정교하게 공격하면서, 암의 재발 위험도 현저히 낮출 수 있는 것이다. 특히, 각 환자의 암세포는 개인별로 서로 다른 특징을 가지고 있어, ‘개인 맞춤형’으로 제작된 항암백신이 필요하다는 점도 차이점이다.

대장암 마우스 모델에서 입증된 획기적 항암 효과
CG인바이츠는 항암백신 동물실험을 자체 개발한 AI 기반 imNEO 알고리즘을 대장암 실험용 쥐에 적용해 진행했다. 이 기술은 암세포의 유전자 정보를 분석해 신생항원을 정확히 식별하고, 가장 효과적인 항원을 선별하는 데 활용되었다.

그 결과, 설계된25개의 신생항원 중 19개(76%)에서 강력한 면역 반응이 일어났는데, 이는 면역세포가 효과적으로 활성화돼 암세포를 공격할 준비가 되었다는 것을 의미한다. 이 같은 성과는 세계 선두 제약사의 평균 반응률(약 20% 수준)을 크게 상회하는 것으로, 2.8배에 달하는 뛰어난 면역 반응을 입증된 것이다.

또한, 이번 실험에선 25개 신생항원을 5개 그룹으로 나눠, 각 그룹이 종양 성장에 미치는 영향도 추적 관찰했다. 그 결과, 2개 그룹에서는 종양이 완전히 억제됐고, 나머지 2개 그룹서도 종양 크기가 부분적으로 감소하는 긍정적인 효과를 보였다. 향후 25개 신생항원을 통합 사용하면, 더 강력하고 지속적인 항암 효과를 기대할 수 있을 것으로 보인다.


실제 대장암 마우스 모델 대상 면역원성 및 종양성장억제테스트 결과롤 보면 면역세포의 활동을 활성화해 항원의 76%에서 효과적인 면역 반응을 유도한 것으로 나타났다. 특정 항원 조합이 암세포 성장을 최대 100%까지 완전히 억제한 것도 확인됐다.

AI로 암세포의 지문 해독: imNEO 알고리즘의 혁신적 도약
CG인바이츠가 개발한 imNEO는 인공지능(AI) 기술을 활용해, 암세포의 고유한 특성을 정확하게 찾아내는 알고리즘이다. 이 기술은 먼저 암세포가 면역체계와 어떻게 상호 작용하는지 파악하기 위해 30가지 중요한 요소를 종합 분석한다. 이를 통해 흑색종과 폐암, 대장암, 위암, 췌장암 등 다양한 암종에 대해 높은 정확도를 자랑하며, 맞춤형 항암백신을 설계하는 데 핵심적인 역할을 한다.

그런 점에서, 이번 실험 결과는 기술적 우수성 입증하는 걸 넘어 실제로 환자의 면역체계를 효과적으로 활성화할 수 있음을 보여준다. 즉, imNEO 알고리즘이 기존 항암 치료법과 병용하거나 새로운 치료 옵션으로 활용될 수 있으며, 이는 암 환자들에게 새로운 희망을 제시하는 것으로 이어질 수 있다.

“맞춤형 항암백신, 암 치료의 판도 바꿀 게임 체인저” 전문가들 극찬
전문가들도 항암백신이 암 치료에 대한 혁명적 변화를 이끌 것으로 내다본다. 글로벌 블록버스트 국산 신약 ‘렉라자’를 개발한 세브란스 종양내과 조병철 교수는 “암종별 다양한 유전적 변이는 그동안 치료의 난공불락 장벽이었는데, 맞춤형 항암백신은 이런 한계를 뛰어넘는 혁신적 돌파구”라며, “의료진에게 암 치료 전략을 획기적으로 변화시킬 강력한 무기를 제공할 것”이라고 강조했다.

유전체 빅데이터 분야 세계적 권위자인UNIST 바이오메디컬공학과 박종화 교수 역시 "CG인바이츠의 항암백신 알고리즘은 유전체 연구의 인공지능화, 대중화를 통해 실용적 가치를 입증한 획기적인 성과이며, 앞으로 유전체 분야가 응용분야를 확대하는 새로운 기조의 선구적인 결과"라고 높게 평가했다.

이에 대해CG인바이츠 정인철 대표이사는 "이번 성과가 개인 맞춤형 항암백신이 암 치료의 새로운 길을 열어줄 것”이라며, "현재 항암백신 개발에 필수적인 mRNA 기술과 생체 전달 시스템 개발에서도 좋은 성과를 내고 있기에, 조만간 전임상 연구를 마무리하고 실제 환자를 대상으로 하는 임상시험에 들어갈 계획"이라고 청사진을 제시했다.

생태계로 완성된 디지털 유전체 헬스케어 혁신
CG인바이츠는 앞서 작년 6월, 개인맞춤형 건강 및 질환관리 분야의 전 주기 가치사슬 구축을 목표로 하는 인바이츠생태계 (Invites Ecosysyem)에 합류하며, 디지털 헬스케어 혁신의 새로운 지평을 열었다. 이는 기존의 일반적인 신약 개발 방식을 넘어, 유전체 분석과 AI, 생명정보학을 융합해, 한 차원 높은 맞춤형 헬스케어 솔루션을 제공한다는 비전 선언이기도 했다.

현재 CG인바이츠는 기존 핵심 파이프라인에 더해, 유전체 분석과 인공지능(AI), 생명정보학 등의 디지털 기술을 접목해 개인맞춤형 건강 및 질환관리 서비스의 수준을 끌어올리고 있다. 특히 이번에 성과를 보인 항암백신은 CG인바이츠가 보유한 신약개발 전문성과 인바이츠생태계의 유전체 ·디지털 헬스케어 기술이 만나 탄생한 혁신의 결과물이다.

한편, CG인바이츠는 최근 마크로젠, 디엔에이링크, 테라젠바이오 함께 컨소시엄을 구성해, 국가 통합 바이오 빅데이터 구축 사업의 우선협상대상자로 선정된 바 있다. 이 국책사업은 2032년까지 100만 명의 한국인 유전체 빅데이터를 구축하는 대규모 프로젝트로, CG인바이츠는 인간 전장 유전체와 전사체 데이터를 생산 및 분석하는 핵심적인 역할을 맡는다. 이는 회사가 추진 중인 개인 맞춤형 정밀의료 사업과도 높은 시너지가 기대된다. 이 같은 연이은 성과들은 생태계 편입 후 1년 남짓의 짧은 기간 내 이룬 혁신으로 정밀의료와 유전체 기술이 결합한 미래형 헬스케어 생태계 모델을 통해 회사의 미래 성장을 이끌 동력이 될 전망이다.