바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 서윤석 기자

딥러닝 통해 암환자 샘플서 신생항원(neoantigen) 분석..T세포 면역반응 높이고, 암세포 면역회피 능력 차단한 맞춤형 항암백신 개발

조대연 펜타메딕스(PentaMedix) 대표는 “신생항원(neoantigen)을 타깃하는 항암백신으로 암세포의 면역회피(immune evasion) 기전을 근본적으로 막고 T세포 면역반응을 높인 개인맞춤형 항암백신을 개발하고 있다”라고 말했다.

기존 항암제로 사용되는 면역관문억제제는 반응률이 낮은 단점이 있어, 이를 극복하고자 다양한병용요법이 주류로 개발되고 있다. 이와는 달리 항암백신은 암에 대한 체내 면역반응을 높여 치료하는 컨셉으로 차세대 치료법으로 주목받고 있다.

조 대표는 지난달 25일 보건산업혁신창업센터(KBIC)가 주관해 온라인으로 열린 2021년 제1회 KBIC STAR DAY(창업기업 투자유치 기술설명회)에서 신생항원 기반 개인맞춤형 항암백신 개발 현황에 대해 발표했다. 펜타메딕스는 랩지노믹스에서 CTO로 있던 조 대표와 COO로 있던 최용준 대표가 지난 2019년 설립해 공동대표 체제로 운영하고 있다.

펜타메딕스는 종양세포에서 새롭게 형성되는 신생항원을 타깃해 항암백신을 개발하는 접근법을 가지고 있다. 기존의 공유항원(tumor associated antigen)을 이용한 항암백신이 가진 적절한 표적 발굴의 어려움과 적용범위의 한계를 극복할 수 있다는 설명이다.

신생항원은 정상 세포에는 존재하지 않는 암세포에서만 나타나는 돌연변이 단백질이다. 이런 비정상적인 단백질들은 암세포의 표면에 HLA(인간백혈구항원)로 나타나는데 이부분이 T세포와 결합해 면역반응을 유도한다. 따라서 신생항원 항암백신은 암환자의 종양세포가 나타내는 신생항원을 인위적으로 체내에 넣어줌으로써 면역반응을 유도해 치료하는 기전이다.

이를 위해 펜타메딕스는 2개의 딥러닝 알고리즘을 기반으로 개인맞춤형 신생항원을 발굴하는 ‘DeepNeoVx(Deep learning development of Neoantigen Vaccines) 기술을 개발했다. 먼저, 환자의 검체에서 NGS 등 유전체 분석을 진행한다. 다음, 암세포의 필수생존 유전자를 예측하는 ‘Deep Dependency’와 MHC-펩타이드 구조체를 예측해 T세포 면역반응성을 예측하는 ‘DeepNeo TCR’을 이용해 개인맞춤형 항암백신을 생산하는 방식이다. 이를 통해, 펜타메딕스는 기존의 면역항암제에 반응을 보이지 않는 암환자들에게도 항암백신을 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

조 대표는 “타 회사는 HLA와 T세포의 결합능력만을 보는 반면, 우리는 결합능력과 함께 암세포의 생존에 필요한 유전자를 타깃하도록 하는 차별성을 가진다”고 말했다. 모든 암세포에서 발현되는 필수 유전자(homogeneous expressed gene)를 이용해 항시성 신생항원(constitutive neoantigen)으로 이용한다는 것.

펜타메딕스는 현재 폐암, 유방암 마우스모델에서 비임상을 진행하고 있으며, 서울아산병원과 폐암을 대상으로 내년 3분기까지 임상 1상을 진행할 수 있도록 준비 중이다.

한편, 펜타메딕스는 항암백신 외에도 면역항암제 동반진단법인 IICDx(Intelligent Immunotherapy Companion Diagnostics)를 개발하고 있다. IICDx는 면역항암제 치료전 환자에게서 IFN typeI이나 사이토카인 등 면역관련 유전자의 메틸레이션 바이오마커 등을 분석해 면역항암제에 반응/비반응하는 환자군을 분류하는 기술이다.

(펜타메딕스 홈페이지 참조)