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과학자들 “비둘기, 암세포 찾아낸다…의료영상기술에 혁신”
뉴시스 원문|입력 2015.11.20 17:22
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【서울=뉴시스】최희정 기자 = 비둘기가 암세포를 구분해 낼 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
19일(현지시간) 가디언과 CNN 등 다수 외신에 따르면, 비둘기들이 엑스레이와 현미경슬라이드로 찍은 암세포와 건강한 세포 차이를 구분할 수 있다는 사실을 과학자들이 밝혀냈다.
연구 책임자인 캘리포니아 대학교 병리학·진단검사의학과 리차드 레벤슨 교수는 3번의 실험을 통해 비둘기가 사진 속 유방조직이 정상세포인지 혹은 암세포인지를 알아내는 방법을 학습하는 능력을 지녔다고 발표했다. 아울러 “새들은 인간과 시각계 속성을 공유한다”고 부연했다.
첫 실험에서는 비둘기 8마리에게 다양한 크기로 확대된 144개 유방암 세포조직 사진을 보여줬다. 사진은 흑백 및 컬러사진 두 가지 형태로 제시됐다. 비둘기들은 정상 혹은 암세포를 보면 파란색이나 노란색 버튼을 쪼았다.
과학자들은 비둘기가 암세포 여부를 맞추면, 보상으로 모이를 줬다. 반면 맞추지 못하면, 제대로 인지할 때까지 사진을 반복적으로 보여줬다.
레벤슨 교수는 IB타임스(IBT)와의 인터뷰에서 “비둘기에게 먹이를 보상으로 주면서 훈련하면, 인간처럼 유방암 혹은 정상조직 유방조영상(유방암 검진용 X선 촬영)과 디지털방식의 슬라이드를 분류할 수 있다”고 설명했다.
비둘기를 15일 간 훈련한 뒤, 암세포를 가려내는 정확도는 50%에서 85%까지 올라갔다. 비둘기들은 새로운 사진에서도 비슷한 정확도를 보이며 암세포를 찾아냈다. 과학자들이 비둘기를 개별적으로 훈련시키는 대신 ‘플락 소싱’(flock sourcing)이라 불리는 방법으로 집단 훈련 방식을 결합한 결과, 정확도는 99%까지 올라갔다.
레벤슨은 “비둘기가 학습한 것을 일반화할 수 있는 능력이 있다”며 “정상 세포와 암세포를 찍은 완전히 새로운 사진들을 보여줬을 때, 비둘기들은 서로 다른 사진을 정확하게 구분해 냈다”고 강조했다.
두 번째 실험 역시 성공적이었다. 비둘기 4마리가 유방암 존재와 관련된 석회질인 ‘미세 석회화’를 찾아낼 수 있는지 테스트를 받았다. 14일 이내 정확도는 50%에서 85%로 상승했다.
마지막 실험은 또 다른 비둘기 4마리가 유방조영상에서 덩어리를 찾아낼 수 있는지를 테스트했다. 비둘기 2마리는 정확도 80%, 나머지 2마리는 20%를 보이며 이미 봤던 사진에서는 덩어리를 찾아냈다. 새로운 사진에서는 암세포와 정상세포를 구분하지 못했다.
가디언은 이는 인간에게 도전적인 연구 결과라고 평했다. 방사선 전문의들이 같은 사진을 봤을 때에도 정확도는 80%에 그쳤다.
레벤슨 교수는 연구 결과에 대해 “비둘기가 연구자 및 기술자들이 새로운 의료영상기술을 평가하는 데 있어 도움이 될 것이다”고 말했다.
이어 “비둘기는 인간처럼 시를 쓰거나 하지는 않지만, 수백만 년간 복잡하고 위험한 세상에서 길을 찾는 능력을 개발시켰다”며 “때문에 비둘기가 병리학을 할 수 있다는 사실은 전혀 놀라운 것이 아니다”고 덧붙였다.
이번 연구 성과는 국제학술지 플로스원(PLOS ONE) 11월호에 게재됐다.
dazzling@newsis.com
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