AI로 발굴한 희귀 뇌질환 신약 후보, REC-994! 임상 2상 결과는 어땠을까?

인공지능(AI)이 신약 개발의 패러다임을 완전히 바꾸고 있어요. 지난 10년간 신약 하나를 개발하는 데 평균 20억 달러의 비용과 10년 이상의 시간이 걸렸지만, AI는 수백만 개의 화합물을 단 몇 주 만에 분석하고 그중에서 가장 유망한 신약 후보물질을 찾아내고 있어요.

AI 신약 개발의 꽤 성공적인 사례 중 하나가 바로 Recursion Pharmaceuticals(리커전 파마슈티컬)이 개발한 REC-994입니다. 2025년 2월 5일, Recursion은 국제 뇌졸중 학회에서 REC-994의 임상 2상 데이터를 일부 공개했어요.

REC-994는 대뇌해면상기형(Cerebral Cavernous Malformation, CCM)이라는 희귀 뇌질환을 치료하기 위해 개발된 약물이에요. CCM은 뇌혈관이 비정상적으로 확장되어 혈관 덩어리를 형성하는 질환인데, 현재까지 FDA 승인을 받은 약물이 없어서 대부분의 환자들은 수술적 치료에 의존하고 있어요. 또한 REC-994는 경구 복용의 편리함이 있어 더 기대를 받고 있어요.

Recursion은 자체 개발한 AI 플랫폼 'Recursion OS'를 통해 수백만 개의 화합물 중에서 REC-994를 찾아냈어요. 지금부터 Recursion은 어떤 회사이고 REC-994는 어떤 약물인지, 임상 시험 결과는 어땠는지 자세히 살펴보도록 하겠습니다.

1. Recursion은 어떤 회사인가요?

AI 및 자동화 플랫폼을 활용한 신약 개발을 선도하는 생명공학 회사(BioTech)입니다.

슬로건 대로, Recursion은 생물학의 해독을 통해 환자들에게 빠르고 비용 효율적인 치료제를 제공하는 것을 목표로 하고 있어요. 

앞서 언급한 'Recursion OS'는 Recursion의 핵심 기술 플랫폼이에요. 고도로 자동화된 실험실 환경과 인공지능(AI)을 결합하여 방대한 생물학적 및 화학적 데이터를 생성하고 분석합니다. 

💡Recursion의 파이프라인이 궁금해요!

Recursion의 파이프라인은 크게 3가지 핵심 분야로 나뉘어요:

REC-994는 그 중에서 희귀 질환 분야에 속하며, 지난 주에 12개월 임상 2상 데이터를 발표했어요.

Recursion은 여러 바이오제약사 및 테크사와 파트너쉽을 맺고 있어요. 글로벌 제약사 및 테크 회사와 긴밀하게 협력하면서 다양한 질병 영역을 넓게 탐구하고, 빠르게 새로운 치료 후보 물질을 발굴하고 있어요.

Therapeutic partners - 치료영역 파트너
: Roche, Genetech, Sanofi, Bayer, Merck

Therapeutic partners - 기술영역 파트너
: NVIDIA, Google Cloud, Enamine, Helix, Tempus

2. REC-994는 어떻게 CCM을 치료하나요?

먼저 '대뇌해면상기형(CCM)'이라는 질환에 대해 조금 더 자세히 설명할게요.

CCM은 뇌 혈관이 비정상적으로 확장되고, 뇌에 비정상적인 혈관 덩어리가 생기는 질환이에요. 이 혈관 덩어리를 구성하는 모세혈관은 얇고 약한 벽을 가지고 있어, 출혈이 발생하기 쉬워요.

CCM은 두통, 발작, 감각 이상(시력이나 청력 변화, 마비) 등의 증상을 일으킬 수 있어요. 출혈이 심하면 출혈성 뇌졸중(hemorrhagic stroke)으로 이어질 수 있죠.

REC-994의 작용기전을 한 마디로 표현하면 "superoxide  scavenger"예요.

Scavenger는 쉽게 말해 '청소부'라는 뜻으로, 특정 분자를 찾아 제거하는 물질입니다. 따라서 "superoxide scavenger"란, superoxide를 찾아서 제거하는 물질이라고 해석할 수 있어요. 

* Superoxide(O2-): 활성 산소(reactive oxygen species, ROS)의 일종

💡활성산소(ROS)란 무엇인가요? CCM에서 중요한 이유는?

우리 몸의 세포들이 에너지를 만들 때 자연스럽게 활성산소(ROS)가 생성돼요. 적당한 양은 면역 반응과 세포 신호 전달에 중요한 역할을 하지만, 활성산소가 과도하게 쌓이면 세포를 손상시키고 염증이나 질병을 유발할 수 있어요.

CCM은 유전적으로 발생할 수도, 자발적으로 생길 수도 있는데, 주로 CCM1, CCM2, CCM3 유전자의 돌연변이로 인해 발생해요. CCM1/2/3 유전자는 혈관 내피 세포의 안정성을 조절하는 역할을 하기 때문에, 돌연변이가 발생할 경우 활성산소가 잘 제거되지 않아요. 활성산소가 과도하게 축적되면 혈관 내피 세포가 손상되고, 이로 인해 혈관 벽이 약해져 출혈이 발생할 수 있어요.

REC-994는 활성산소의 일종인 superoxide를 찾아다니며 제거함으로써, 혈관 내피 세포가 손상되지 않게 도와주는 역할을 해요.

* 혈관 내피 세포(endothelial cell)란?
혈관의 가장 안쪽을 덮고 있는 얇은 세포층이에요. 마치 혈관 내벽에 깔린 카펫처럼 존재하면서 혈액과 직접 접촉하며, 혈관의 확장과 수축, 혈액 응고 조절 등 다양한 기능을 담당해요.

💡REC-994의 작용기전을 더 자세히 알고 싶어요.

먼저 주요 용어들을 짚고 넘어갈게요:

그럼 이제 다음 세 가지 상태를 비교해보겠습니다:

Healthy(건강한 사람) vs. CCM(CCM 환자) vs. REC-994 Impact(CCM + REC-994)

1. 건강한 사람
정상 CCM1, CCM2 유전자를 가지고 있고, SOD2가 제 기능을 해서 해로운 활성산소를 제거해줘요. 혈관 벽의 안정성이 유지되고, 염증이나 혈전 생성이 억제돼요.

2. CCM 환자
CCM1이나 CCM2의 돌연변이가 발생하여, SOD2가 정상적으로 작동하지 않아 활성산소가 과도하게 축적돼요. 이로 인해 혈관 내피세포가 과도하게 활성화되고, 세포 간 결합력이 약화되어 출혈 위험이 증가해요.

3. CCM 환자 + REC-994 투여
REC-994는 CCM 환자의 과도한 활성산소를 제거해줘요. 이로 인해 활성산소의 균형을 되찾을 수 있고, 혈관 내피 세포 상태가 회복돼요.

3. REC-994의 임상시험 결과는 어땠나요?

Recursion은 지난주에 국제 뇌졸중 학회(ISC)에서 REC-994 임상 2상 연구의 12개월 데이터를 보고했어요. REC-994의 임상 2상 시험은 SYCAMORE라는 연구입니다. SYCAMORE은 CCM 환자를 대상으로 한 최초의 산업 주도(industry-sponsored) 임상 2상 시험이라는 의의가 있어요.

💡SYCAMORE 연구, 어떻게 진행됐나요?

SYCAMORE 연구는 두 파트로 나누어 설계되었어요:

Part 1은 REC-994의 두 용량(200mg, 400mg)에 대한 안전성, 효능 및 약동학(PK)을 평가하기 위한 무작위, 이중 눈가림, 위약 대조 시험이에요.

무작위 대조 시험(RCT) 중에서도 위약 대조 시험으로, 위약과 REC-994를 비교한 연구입니다. 이중 눈가림(double-blind) 연구였기 때문에 참가자, 연구자 모두 누가 어떤 치료를 받는지 모르게 진행되었어요.

* 오픈라벨(open-label) vs. 단일 눈가림(single-blind) vs. 이중 눈가림(double-blind) 연구의 차이가 궁금하다면 지난 뉴스레터를 참고해주세요.

Part 2는 REC-994의 장기적인(Long-term) 안전성, 내약성 및 효능을 평가하기 위한 눈가림 확장 연구예요. 확장 연구(extension study)란, 기존 임상시험을 마친 환자들이 추가로 참여해 장기간 안전성과 효과를 평가하는 연구를 말해요.

이번에 발표된 자료는 SYCAMORE Part 1 연구의 12개월 데이터였어요.

성인 CCM 환자 62명을 대상으로 REC-994 400mg, 200mg과 위약을 비교하여 안전성과 유효성을 평가했어요.

💡Primary endpoint는 무엇이었나요?

Primary endpoint(일차 평가변수)는 임상시험에서 가장 중요한 목표를 의미해요. SYCAMORE 연구의 primary endpoint는 안전성(safety)과 내약성(tolerability)이었어요.

Safety & Tolerability (primary endpoint)

* SAE = serious adverse event
* TEAE = treatment emergent adverse event

치료와 관련된 Grade 3 이상(중증) 부작용이 없었고, 치료 중단 사례도 없었던 것을 토대로 Recursion은 primary endpoint를 달성했다고 발표했어요.

💡Secondary endpoint 결과는 어땠나요?

연구에서는 추가로 REC-994의 치료 "효능(efficacy)"을 평가하기 위해 2가지 주요 secondary efficacy endpoints를 설정했어요:

1. 뇌 병변 크기 변화 (Total Cerebral Lesion Volume)

뇌 병변의 크기가 치료 12개월 시점에 어떻게 변했는지 MRI로 측정했어요.

REC-994 400mg 투여군의 50%에서 총 병변 부피가 감소했어요. 반면, 위약군과 200mg 투여군은 총 병변 부피가 감소한 비율이 각각 28%, 24%에 불과했어요.

REC-994 400mg 투여군에서는 총 병변 부피가 평균 457 mm³ 감소했지만, 위약군과 200mg 투여군에서는 총 병변 부피가 오히려 증가했어요. 

2. mRS 점수 변화 (modified Rankin Scale)

mRS는 뇌졸중 연구에서 기능적 결과(functional outcome)를 평가하기 위한 도구로, FDA가 인정하는 지표예요. 'Functional outcome'은 치료 후 환자가 일상생활을 얼마나 잘 수행할 수 있는지를 의미해요. 예를 들어, 치료 후 환자가 혼자서 걷거나, 식사나 세면 같은 기본적인 자가 관리를 할 수 있는지, 또는 사회 활동에 참여할 수 있는지 등이 포함되죠.

mRS 점수가 "1점"만 변해도 임상적으로 중요한 의미가 있어요. mRS 척도는 환자의 일상생활 수행정도를 0(전혀 문제 없음)부터 6(사망)까지의 숫자로 나타내요.

연구 시작 무렵, REC-994 400mg 투여군은 mRS 점수가 3 이상인 비율이 높았어요. 4-5점의 높은 점수를 보인 환자들도 있었습니다. 이를 통해 연구를 시작하던 시점에는 400mg 투여군 환자들의 임상적 기능 상태가 다른 두 군에 비해 더 좋지 않은 것을 알 수 있어요. (아래 그래프 참고)

12개월 치료 후 REC-994 400mg 투여군은 mRS가 감소하는 경향을 보이며, 기능적 개선이 관찰되었어요. 반면, 위약군은 오히려 mRS가 증가하는 경향을 보였어요.

3. 연구의 한계점은 무엇이었나요?

이번 SYCAMORE part 1 연구는 신호 탐색(signal-finding)을 목적으로 한 파일럿 연구 성격을 띠고 있어요. 그래서 몇 가지 한계점이 존재해요.

1. 표본 크기 부족

총 62명을 대상으로 한 소규모 임상시험이에요. REC-994의 효능 평가를 위한 통계적 검정을 수행하기에는 표본이 부족해요. 쉽게 말해, REC-994의 효과를 통계적으로 증명하기에는 임상시험 참가자 수가 부족했어요.

2. 층화(stratification) 미실시

연구 설계 단계에서 참가자들을 사전에 층화하지 않았어요. '층화'란 환자들의 기저 임상 특성, 예를 들어 초기 mRS 점수나 발작 이력과 같은 요소를 고려해 그룹을 나누는 것을 의미해요. 층화를 하지 않았기 때문에 각 치료군 간에 참가자들의 초기 상태가 균일하지 않았을 가능성이 있어요. 즉, 어떤 그룹은 처음부터 상태가 더 나쁜 환자가 많아 결과 해석에 영향을 줄 수 있다는 뜻이죠.

3. 장기(long-term) 데이터 필요

CCM은 환자마다 진행 양상이 다양하게 나타날 수 있는 질환이에요. 현재 12개월 데이터만으로는 REC-994의 장기적인 치료 효과와 안전성을 확실하게 평가하기 어려워요. 더 다양한 환자군에서 더 긴 기간 동안의 관찰이 필요할 것으로 보여요.

결론적으로, REC-994는 CCM 치료의 새로운 가능성을 보여줬지만, 추가 연구가 필요해요. 향후 임상 3상에서는 더 큰 표본과 긴 추적 관찰 기간을 통해 통계적으로 의미있는 결과가 도출될 것이라 예상해봅니다.

💡오늘 내용을 정리했어요.

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