AI, 종양학 임상시험 혁신 주도…Aethlon, 호주서 Hemopurifier 암 연구 진전

반자율 및 자율형 파운데이션 모델이 임상시험 (clinical trial)을 간소화하고 2상에서 3상으로의 전환 과정에서 실패 위험을 낮추면서, 암 연구와 항암제 개발을 돕고 있다. 이러한 도구는 대규모 모집의 필요성을 실질적으로 줄이고 규제 절차를 가속하는 데도 도움을 줄 수 있다.

대형 제약사와 전문 AI 기업 간 협력으로 전자의무기록, 검사실 검사, 병리 이미지, 병리 보고서, 영상의학 이미지, 영상의학 보고서, 그리고 환자의 병원 여정에서 생성된 비정형 노트를 기반으로 한 종양학 분야 최대 규모의 멀티모달 파운데이션 모델이 구축됐다. 자기지도(self-supervision) 모델이 추출한 환자 ‘임베딩(embeddings)’은 특정 치료에 가장 잘 반응할 가능성이 있는 환자를 예측하는 문제부터, 의료진이 폭넓게 접근 가능한 시스템으로 이러한 잠재적 이점을 규모 있게 제공하는 방법까지 다양한 핵심 질문을 다루는 데 도움을 준다.

최신 AI 시스템의 핵심 장점은 상대적으로 작은 데이터셋에서도 정확한 일반화가 가능하다는 점이다. 이에 따라 기존 연구개발 경로에 비해 시간과 인력, 궁극적으로 비용을 크게 줄인 상태에서 진전을 촉진한다. 이미 수백만 명의 환자 데이터를 학습한 모델이 활용되고 있으며, 조기 암 탐지와 독성 예측 가능성을 시사하고 있다.

2024년에는 병리 적용 AI 기반으로, TROP2 정규화 막 비율(TROP2 normalised membrane ratio)을 포함하는 항체-약물 접합체(antibody–drug conjugate)의 최초 예측 바이오마커가 TROPION-Lung01 시험에 등록된 비소세포폐암 환자에서 datopotamab deruxtecan 치료를 유도하는 데 효과적인 것으로 나타났다. 이 모델은 Quantitative Continuous Scoring (QCS) 플랫폼을 사용한다. QCS는 계산 병리 분야의 완전 지도 학습(fully supervised) AI 솔루션으로, 단일 세포 해상도에서 암세포를 식별하고 암세포의 세포내 구획(subcellular compartments) 내 표적 단백질 발현 수준을 정량화할 수 있게 한다.

QCS 개발은 알고리즘 개발 과정에서 수작업 주석(handcrafted annotations)의 필요성을 줄이거나 없애기 위해 최첨단 프런티어 파운데이션 모델을 도입하면서 크게 가속됐다. 이에 따라 개발 기간이 추정 2.5년에서 약 5.5개월로 단축됐다.

한편 Aethlon Medical은 anti-PD-1 단독요법(anti-PD-1 monotherapy) 치료 중 질병이 안정 또는 진행인 다양한 고형암 환자에서 잠재적 치료로서 Hemopurifier의 영향을 평가하기 위한 바스켓 종양학 임상시험을 진행하고 있다. Hemopurifier는 혈장 분리, 크기 배제(size exclusion), 독자적 친화성 레진(affinity resin)에의 결합을 조합해 혈액에서 직경 50–500nm의 나노입자인 유해 세포외 소포(extracellular vesicles, EVs)를 결합·제거하도록 설계된 연구용 체외순환(extracorporeal) 장치다.

이 장치는 표준치료에 반응하지 않거나 이를 견디지 못하는 진행성 또는 전이성 암 환자, 그리고 엑소좀(exosomes)이 질병의 발생 또는 중증도에 관여하는 것으로 시사되는 암종의 환자 치료를 대상으로 FDA Breakthrough Device 지정을 받았다. 해당 임상시험은 Hemopurifier의 안전성, 실행 가능성, 최적 용량을 평가하는 것을 목표로 한다.

첫 3명의 환자(Cohort 1)가 장치 결함이나 즉각적 합병증 없이 4시간 단회 Hemopurifier 치료를 완료한 뒤, 연구 설계에 따르면 Cohort 2 참가자는 1주 동안 Hemopurifier 치료를 2회 받아 추가 치료에 따른 용량-반응(dose response) 여부를 판단하는 데 도움을 주도록 했다. Cohort 1 참가자 전원은 7일 안전성 추적 관찰도 완료했다. 현재까지 Hemopurifier와 관련된 중대한 이상사례(SAEs) 또는 용량 제한 독성(DLTs)은 보고되지 않았다.

등록을 가속하기 위해 Aethlon Medical은 임상시험 지원기관 Trialfacts와 협력해 임상시험 광고, 온라인 사전 선별검사(prescreenings)를 수행하고 잠재적 참가자를 호주 내 임상시험 참여 3개 기관으로 의뢰하고 있다. Cohort 2 모집과 치료는 pembrolizumab 또는 nivolumab과의 병용요법(combination therapies)을 받는 환자도 임상시험에 참여할 수 있도록 허용한 수정 프로토콜 하에서 진행되고 있다.

회사는 3월 말/4월 초까지 Cohort 2의 초기 데이터를 보고하고 Cohort 3로의 진행에 대한 Safety Board 결정을 받을 것으로 예상한다. 현재 Hemopurifier 치료에는 투석 카테터와 투석기, 그리고 치료를 감독·시행할 신장내과 전문의와 투석 간호사가 필요하다. 의료기관과 환자에게 더 쉽게 적용될 가능성을 위해, Aethlon Medical은 투석 인프라 사용을 대체할 수 있는 간소화된 혈액 치료 시스템과 함께 Hemopurifier를 사용하는 방안의 가능성 평가를 시작했다.