전자코가 혈액 표본에서 췌장암과 난소암 95%까지 정확하게 구분
펜실베이니아 대학교 의대 연구진의 최근 연구에 의하면, 혈액 표본에서 퍼져 나오는 기체의 냄새에 기초한 검사가 췌장암과 난소암의 세포를 양성으로부터 최대 95%까지 정확하게 구분해낼 수가 있다고 한다.

이 연구결과는 펜실베이니아 대학교가 개발한 - 인공지능과 기계학습을 사용해서 혈장표본에 있는 휘발성 유기화합물(VOC)을 발산하는 세포의 혼합물을 판독해내는 - 도구가 췌장암과 난소암 같은 찾아내기 어려운 암을 선별하는 비침습적인 방법이 될 수가 있는 것을 시사한다.

이 연구 결과는 펜실베이니아 대학교 문리대의 물리학 및 천문학 교수인 찰리 존슨 박사가 6월 4일 미국 임상 종양학회 연례 회의에서 발표할 예정이다. 그는 다음과 같이 말했다. “이 연구는 초기연구지만 결과는 아주 유망하다. 데이터는 우리가 종양을 진행된 단계든 가장 초기 단계든 모두 다 확인할 수 있는 것을 보여준다. 이는 고무적이다. 만약 임상 환경에 맞게 개발한다면 표준적인 채혈을 통해 정기검진에 포함해서 실시할 수 있는 검사가 될 가능성이 있다.”

펜실베이니아 대학교 연구진은 현재 이 장치를 상업화하기 위해 VOC 헬스란 회사와 협력하고 있고 연구와 임상 응용을 하기 위해 다른 업체들과도 협력하고 있다. 전자 후각 시스템인 e-nose는 모든 세포가 발산하는 휘발성 유기화합물의 구성을 파악하도록 조정된 나노센서들을 장착하고 있다.

전자코 암세포 휘발성 유기화합물 패턴 20분 내에 식별
이들 연구진이 실시한 이전의 연구들은 난소암 환자의 조직과 혈장에서 배출되는 휘발성 유기화합물들이 양성 종양이 있는 환자들의 표본에서 방출되는 것과는 다른 것을 입증했다.

난소암 환자 20명, 양성 난소종양이 있는 사람 20명, 동일한 연령의 암이 없는 대조군 20명, 췌장암 환자 13명, 양성 췌장종양이 있는 환자 10명, 10명의 대조군을 포함한 총 93명의 환자 중에서 기체를 감지하는 센서들이 난소암에서 배출되는 휘발성 유기화합물을 95% 정확도로 구분했고 췌장암은 90% 정확도로 구분했다. 이 도구는 또 초기 단계의 암 환자 8명을 모두 정확하게 식별해냈다.

이 기술의 패턴 인식 방법은 사람의 후각이 작동하는 방법 - 독특한 화합물의 혼합물이 뇌에게 냄새가 나는 것이 무엇인지를 알려주는 방법 -과 유사하다. 이 도구는 암세포와 관련 있는 휘발성 유기화합물 패턴과 건강한 혈액표본 세포의 것을 20분 안에 식별해내는 훈련을 받고 테스트도 되었다.

연구진은 VOC 헬스의 대표이사 겸 기술혁신 책임자인 리처드 포스트렐과 협력한 것이 탐지속도를 20배나 개선하도록 만들었다고 전했다.

포스트렐은 다음과 같이 설명했다. “물리학 및 천문학과와 펜실베이니아 대학교 의대와 수의대의 연구원들과 협력은 우리가 혁신적인 제품을 완성할 수 있도록 하여 상업화 과정을 진척시킬 수 있게 되었다. 액체와 기체로부터 암을 탐지해내는 상업적인 장치의 시제품들이 곧 준비가 되어 추가적인 연구를 위해 펜실베이니아 대학교 연구진에게 제공될 것이다.”

VOC 헬스와 관련된 공동연구에 대해 죤슨은 공동연구자로 응급의학 교수인 벤자민 아벨라와 함께 코로나 19에 걸린 사람의 특이한 냄새를 탐지해낼 수 있는 - 이번 연구에서 적용된 암 탐지 기술에 기반을 둔 - 휴대용 장치를 개발하기 위해 2년간 연구비 200만 불을 국립 보건 연구소 산하 국립 발전 중개의학 센터로부터 지원받았다.

참조:
2021 ASCO Annual Meeting; June 4- June 8