개인 맞춤형 암 백신 개발을 지원하는 AI 모델

한국 연구진이 개발한 인공지능(AI) 모델이 개인 맞춤형 암 백신 개발에 새로운 전기를 마련할 것으로 기대된다.

한국과학기술원(KAIST)과 바이오테크 기업 네오젠로직(Neogenlogic) 연구팀은 환자 개개인에게 특이적인 신항원(neoantigen)을 정밀하게 규명할 수 있는 AI 기반 플랫폼을 구축했다고 밝혔다. 신항원은 암세포에서만 나타나는 변이 항원으로, 이를 활용한 백신은 면역계를 훈련시켜 암 재발을 억제하는 데 사용된다.

연구진은 기존의 암 백신 접근법과는 다른 새로운 전략을 AI 학습에 적용했다고 설명했다. 일반적으로 암 백신은 면역 T세포를 활성화해 즉각적인 암 공격을 유도하는 데 초점을 맞추지만, 이번 연구에서는 장기적이고 지속적인 면역 반응을 유도할 수 있는 ‘면역 기억 B세포’에 주목했다. 이를 통해 암 재발을 보다 효과적으로 예방할 수 있다는 것이다.

이러한 접근을 바탕으로 새롭게 개발된 AI 모델은 어떤 신항원이 B세포의 강력한 면역 반응을 유도할 수 있는지를 예측한다. AI는 변이된 단백질 조각(펩타이드)이 B세포 수용체(BCR)와 상호작용하는 방식을 학습함으로써 이를 가능하게 했다.

연구팀은 “이번 모델은 B세포 면역 반응과 T세포 반응을 동시에 예측할 수 있는 세계 최초의 AI 프레임워크”라며 “이를 통해 개인 맞춤형 암 백신 설계의 정확성과 효율성이 크게 향상될 것”이라고 밝혔다.

암 백신 실험을 묘사한 이미지. 사진=Vecteezy

연구를 이끈 최정균 교수는 “이번 연구는 암 백신 개발 과정에서 B세포의 역할을 명확히 입증했다는 점에서 의미가 크다”며 “그동안 B세포의 중요성은 인식돼 왔지만, 이를 정량적으로 검증할 수 있는 도구는 부족했다”고 강조했다.

한편 네오젠로직은 별도의 보도자료를 통해 해당 기술이 대규모 유전체 데이터와 글로벌 주요 백신 기업들의 임상시험 데이터를 통해 검증됐다고 밝혔다. 또한 이번 AI 모델이 자사의 독자적 신약 탐색 플랫폼인 ‘딥네오(DeepNeo)’에 완전히 통합됐다고 덧붙였다.

연구팀은 현재 미국 식품의약국(FDA)에 임상시험계획(IND) 신청을 준비 중이며, 2027년 임상시험 개시를 목표로 하고 있다.

암 치료 또는 재발 방지를 위한 백신 개발은 최근 수년간 전 세계적으로 중요한 연구 과제로 부상하고 있다. 글로벌암통계(GLOBOCAN)에 따르면 암은 여전히 전 세계 사망 원인 1위 중 하나로, 매년 약 1,000만 명이 암으로 사망하고 있어 예방 및 치료 백신에 대한 수요가 커지고 있다.

이에 따라 글로벌 바이오테크 기업들도 암 백신 임상시험에 속도를 내고 있으며, 2027년을 전후로 상용화 가능한 첫 제품이 등장할 것이라는 전망도 나온다. 러시아는 종양 성장 억제뿐 아니라 전이까지 조절할 수 있는 백신 개발을 예고한 바 있으며, mRNA 코로나19 백신으로 잘 알려진 바이오엔테크(BioNTech) 역시 개인 맞춤형 암 백신 개발에 주력하고 있다. 바이오엔테크는 특히 악성 흑색종을 대상으로 한 임상시험에서 의미 있는 성과를 거두었으며, 이를 다양한 암종으로 확대하고 있다.