"나는 종양을 생태계라고 부를 것입니다."라고 영국 캠브리지 연구소의 Cancer Research의 Greg Hannon 교수는 말합니다. 암은 박살내야 할 획일적인 성장이 아니라는 사실을 강조하는 설명입니다. 그러나 우리가 아직 완전히 이해하지 못한 방식으로 서로 상호 작용하는 세포 유형의 복잡한 커뮤니티 이해하다.
Cancer Research UK 본사에서 Hannon은 연구원들이 종양 세포의 작동 방식을 이해하는 데 도움이 되도록 가상 현실을 사용하고자 하는 프로젝트에 대해 설명합니다. 서로 나란히 – Cancer Research의 1억 파운드 그랜드 챌린지의 일환으로 최대 2천만 파운드의 자금 지원을 받은 프로젝트 계획.
“진화하는 공동체로서의 암세포를 생각하다”
Hannon은 "우리가 하려는 것은 전체 생태계를 살펴보는 것입니다."라고 설명합니다. "숙주 세포 유형을 살펴보고 암세포에 대해서만 생각하는 것이 아니라 암세포를 진화하는 공동체로 생각하십시오."
암 연구자들이 직면한 두 가지 문제는 종양의 생태계가 보유한 방대한 양의 정보를 포착하는 방법과 이를 이해하는 방법입니다. Hannon과 연구원, 의사, 환자, 천문학자 및 게임 개발자로 구성된 대륙간 팀은 이 두 가지 문제를 해결하기 위해 착수했습니다.
목표는 연구원이 넓은 범위를 연구할 수 있는 공간적이고 직관적인 수단으로 환자 종양의 3D 모델을 만드는 것입니다. 샘플에 대한 다양한 정보 – 개별 셀 및 이웃과 상호 작용하는 방식 및 숙주 세포. 데이터를 수집하기 위해 처음부터 특수 현미경을 만들고 팀은 종양 내에 존재하는 수백만 개의 세포 각각에 대한 유전 정보를 수집합니다.
가상 현실 종양에 대한 아이디어는 암과의 싸움에서 불필요한 장치처럼 들릴 수 있지만 Hannon은 그렇게 큰 세트를 다룰 때 정보를 이해하는 방법에 대한 새로운 사고 방식이 필요하다고 설명합니다. 데이터의.
"우리가 만들고자 하는 정보의 양은 엄청납니다."라고 그는 말합니다. “현재 기술로는 인간이 이해하고 분석하기 어려운 정보 수준입니다. 따라서 우리는 이 데이터와 상호 작용하는 새로운 방법을 발명해야 합니다. 첫 번째 방법은 컴퓨터 화면에서 이러한 대규모 데이터 세트를 가져와서 가상 현실에 표시하는 것입니다.”
가상 랩
HTC Vive를 위해 크리에이티브 스튜디오인 Deep VR과 공동으로 개발한 프로젝트 가상 구성 요소의 초기 프로토타입을 시험해 볼 수 있었습니다. 그 안에 점 떼가 실험실 공간 위에 떠 있습니다. 이것은 종양 미세 환경, 다양한 세포 유형의 유전자 발현 및 종양 성장의 수학적 시뮬레이션에 대한 공개적으로 이용 가능한 데이터를 기반으로 한 시뮬레이션된 종양입니다. Vive의 컨트롤러를 사용하여 집어 들고 손에 쥐고 유전자 유형을 나열하는 탭을 정렬하면서 옆에 둘 수 있습니다. 실험실 표면의 고리 주위를 돌면서 나는 종양 내의 특정 세포를 색상으로 구분하고 강조 표시하는 판에 다양한 범주를 붙일 수 있습니다.
하나의 콘솔에 있는 "슈퍼맨" 설정은 복잡한 구조를 빠르게 통과하면서 종양에 몰입할 수 있는 옵션을 제공했습니다. 멈춰서 특정 셀을 가리키면 패널에 내 앞에 있는 내용에 대한 자세한 정보가 표시됩니다. 저는 암 연구자가 아니므로 데이터가 나타내는 진실이나 유용성을 증명할 수는 없지만 정보의 규모는 의심할 여지 없이 인상적입니다.
“한 화면에 얼마나 많은 것을 담을 수 있습니까? 여기에서 사용할 수 있는 공간은 5 x 5 x 5미터이므로 문자 그대로 데이터에 둘러싸여 있을 수 있습니다.”라고 영국 캠브리지 암 연구소의 Dario Bressan 박사는 말합니다. “우리는 나무에서 과일을 찾도록 개발되었기 때문에 색상을 해석하는 데 인간으로서 매우 능숙합니다. 따라서 패턴을 발견하기가 매우 쉽습니다. 본질적으로 데이터의 7차원을 보고 있지만 느끼지도 못합니다. 컴퓨터 화면에서 그렇게 하는 것은 훨씬 더 어려울 것입니다.”
프로토타입은 프로젝트의 잠재력에 대한 초기 사례로 의도되었지만 향후 계획에는 여러 사용자가 동일한 가상 공간뿐만 아니라 검사에 대한 유사하고 공간 중심적인 접근 방식을 허용하는 혼합 현실 경험을 생성합니다. 종양. 연구원들에게만 도움이 되는 것은 아닙니다. Hannon은 치료법을 결정하거나 암이 무엇인지 배울 때 의사, 환자 및 학생들에게 새로운 도구를 제공하고 싶다고 말합니다.
암의 '구글 어스' 구축
Cancer Research UK의 첫 번째 그랜드 챌린지 대회의 다른 3명의 우승자는 유방암의 전구체를 더 잘 이해하는 것을 목표로 하는 프로젝트를 포함합니다. DNA "지문"을 연구하여 암의 원인을 식별하는 방법; Google 어스와 같은 종양 지도를 만드는 방법입니다.
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영국 국립 물리 연구소의 Josephine Bunch 박사가 이끄는 후자의 프로젝트는 연구자들이 암을 시각화할 수 있는 도구를 제공하는 캠브리지 연구소의 초점을 공유합니다. Bunch의 팀은 대규모 및 소규모 종양 구성을 모두 자세히 설명하기 위해 다양한 새로운 질량 분석 이미징 기술을 사용할 것입니다. Google 어스와 비교할 때 과학자들이 조직, 세포 및 분자 수준의 세부 사항 사이를 쉽게 이동할 수 있다는 아이디어입니다.
각각의 우승 프로젝트는 Cancer Research UK에서 설정한 7가지 과제 중 하나를 해결하는 것을 목표로 합니다. 조직은 원래 2015년에 이니셔티브를 위해 1억 파운드를 약속했습니다. 계획은 5년 동안 매년 하나의 새로운 프로젝트에 자금을 지원하고 각 프로젝트는 5년 주기로 2천만 파운드를 받는 것이었습니다. Dutch Cancer Society와의 파트너십 및 익명의 기부자 덕분에 올해 4개의 프로젝트가 진행되었습니다.
Cancer Research UK의 CEO인 Harpal Kumar 경은 "Cancer Research UK는 암과의 싸움에 새로운 초점과 에너지를 가져오기 위해 그랜드 챌린지 상을 제정했습니다."라고 말했습니다. "우리는 진보를 가로막는 가장 어려운 질문에 빛을 비추고 싶습니다."
그랜드 챌린지 및 우승 프로젝트에 대한 자세한 내용은 Cancer Research UK의 웹사이트.
