목암연구소·차백신연구소, AI로 면역항암제 원리 규명

‘CVI-CT-001′의 암세포 사멸 원리 밝혀
네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 게재

목암생명과학연구소 로고./GC녹십자

GC녹십자의 비영리 연구재단 목암생명과학연구소와 차백신연구소는 면역항암제 후보물질 ‘CVI-CT-001′이 암세포를 사멸시키는 원리를 밝혀냈다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 지난달 26일 게재됐다.

CVI-CT-001는 차백신연구소가 개발한 면역증강제 ‘엘-팜포’를 활용한 면역항암제 후보물질이다. 전임상연구에서 특정 암세포를 죽이고, 암세포 속 환경을 면역성이 높은 상태로 바꾸는 것으로 확인됐다. 하지만 여전히 어떻게 암세포를 죽이는지에 대한 원리를 정확히 밝혀내지 못했었다.

연구팀은 CVI-CT-001를 처리한 세포주들의 전사체 발현 데이터를 리보핵산(RNA) 시퀀싱으로 분석하고 AI 알고리즘으로 분석했다. 차백신연구소는 실험 데이터 생산을, 목암생명과학연구소는 인공지능(AI) 기술을 이용한 데이터 분석을 맡았다.

연구팀은 CVI-CT-001로 활성화된 톨유사수용체(TLR) 신호전달경로와 관련해 특정 유전자군이 발현된다는 사실을 찾아냈다. TLR는 선천 면역 반응에서 중요한 역할을 하는 단백질이다. 연구팀은 그중 TLR2/3을 발현하는 대사와 활성산소 발생 경로에 CVI-CT-001가 관여해 암세포를 죽인다는 가능성을 제시했다.

연구팀은 세포주 데이터로 이뤄진 네트워크와 AI 알고리즘으로 암세포 사멸 과정을 더 쉽게 알 수 있었다. CVI-CT-001에 반응하는 세 종류의 세포주 전사체 데이터를 비교해, 유전자 연관성을 알 수 있는 ‘유전자 공발현 네트워크’를 만들었다. 이 네트워크는 유전자의 상관관계를 분석해 시간과 세포주별로 차이를 보이는 유전자 집합군을 찾을 수 있다. 네트워크에 목암연구소의 생명정보학 기반 AI를 적용해 CVI-CT-001이 암세포를 죽이는 데 중요한 역할을 하는 유전자들을 예측한 것이다.

신현진 목암생명과학연구소장은 “이번 연구는 미세한 약물 반응 신호를 AI 알고리즘을 활용해 잡아낸 것”이라며 “AI 기술이 약물의 작용 과정을 유추해 신약개발을 가속화할 수 있다는 것을 나타낸다”고 설명했다.

염정선 차백신연구소 대표는 “이번 연구에서 CVI-CT-001이 암세포를 죽이는 과정을 밝혔다는 점에서 의의가 있다”며 “앞으로도 AI 기술로 후보물질의 유효성을 규명할 것”이라고 말했다.

참고 자료

Scientific Reports(2024), DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-67000-1

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