“효과 20% 벽”…AI로 면역항암제 반응 예측 기술 특허

유전자·DNA 메틸화 결합해 치료 반응 예측…동반진단 시장 주목

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면역항암제 치료 효과를 환자별로 예측하는 인공지능(AI) 기술이 특허를 받았다. 치료 성공률이 20% 안팎에 머무는 한계를 보완할 수 있을지 주목된다.

SCL사이언스는 자회사 네오젠로직이 개발한 면역항암제 치료 반응성 예측 기술이 특허 결정을 받았다고 24일 밝혔다. 해당 기술은 환자의 유전자 정보와 면역 반응 관련 지표를 결합해 치료 효과를 사전에 예측하는 방식이다.

면역항암제는 면역세포의 억제 신호를 차단해 암을 공격하도록 유도하는 치료법이다. 다만 암 종류나 병기, 환자 상태에 따라 반응 차이가 커 실제 치료 성공률은 15~20% 수준에 머무는 것으로 알려져 있다. 이 때문에 치료 전 효과를 가늠하는 ‘동반진단’의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.

● 기존 검사 한계 넘나…유전자 발현까지 반영

이번 기술은 네오젠로직의 AI 모델 ‘DeepNeo’가 산출한 신생항원 지표와 DNA 메틸화 마커를 함께 분석하는 구조다. 기존 검사법이 종양 변이의 양을 중심으로 평가했다면, 이 모델은 유전자 발현 조절까지 반영해 예측 정확도를 높인 것이 특징이다.

삼성서울병원 폐암 환자 123명을 대상으로 한 분석에서는 기존 PD-L1, TMB 검사보다 치료 반응과 생존율을 더 정확하게 구분한 것으로 나타났다. 네오젠로직에 따르면 DeepNeo 기반 모델의 예측 성능(AUC)은 0.93으로, 기존 TMB 모델(0.66)보다 높은 수준을 보였다.

2000명 이상 환자 데이터를 활용한 추가 연구에서도 유사한 경향이 확인됐으며, 관련 결과는 지난해 12월 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 게재됐다.

● 아직 임상 전 단계…동반진단 시장 주목

다만 이번 기술은 특허 및 연구 단계로, 실제 치료 전략 변경에 따른 생존율 개선 효과가 임상에서 입증된 단계는 아니다.

연구진은 “현재는 임상 코호트 데이터를 기반으로 알고리즘 성능을 검증한 단계로, 치료 전략을 실제로 변경해 생존율 개선까지 확인된 사례는 없다”면서도 “해당 모델로 환자군을 선별할 경우 기존 지표 대비 유의미한 생존율 차이가 나타난 만큼, 향후 임상 적용 시 치료 전략 선택에 기여할 가능성이 있다”고 설명했다.

또 “현재 상용화된 동반진단 검사 역시 치료 전 환자 적합성을 판단해, 적절한 경우 면역항암제를 적용하고 그렇지 않은 경우 다른 치료로 빠르게 전환하는 방식으로 활용되고 있다”고 덧붙였다.

기술적 차별성에 대해서는 “기존 AI 모델이나 TMB 지표는 돌연변이의 양을 중심으로 평가해 암세포의 면역 회피가 발생할 경우 예측력이 떨어지는 한계가 있었다”며 “DeepNeo는 암세포 생존에 필수적인 유전자에서 유래한 신생항원을 중심으로 분석하고, 여기에 DNA 메틸화 지표를 결합해 예측 정확도를 높였다”고 설명했다.

업계에서는 항암 치료 영역에서 치료제보다 ‘동반진단’이 먼저 수익화될 가능성에 주목하고 있다. 면역항암 동반진단 시장은 2025년 61억6000만 달러 규모에서 2034년 179억5000만 달러로 성장할 것으로 전망된다.

SCL사이언스는 향후 식품의약품안전처 및 미국 FDA 승인 절차를 거쳐 동반진단 서비스 사업화를 추진할 계획이다. 회사 측은 “상용화 시점은 아직 확정되지 않았지만, SCL헬스케어 등 자회사와 협업해 검사 상품을 개발하거나 외부 기관에 기술을 제공하는 방안도 검토하고 있다”고 밝혔다.