Komórki nowotworowe uwalniają charakterystyczne substancje chemiczne, które często pojawiają się w płynach ustrojowych, takich jak pot czy mocz. Związki te mają określony zapach, który mogą wyczuć... mrówki. W ramach nowych badań naukowcy przeszkolili kilkadziesiąt mrówek, aby wykorzystywały swoje receptory węchowe do wykrywania guzów nowotworowych.
Chyba wszyscy zgodzimy się z tym, że szeroko rozumiana diagnostyka nowotworowa była, jest i w dalszym ciągu będzie jednym z priorytetów, jeżeli chodzi o współczesną medycynę. Jest możliwe, że niedługo zyskamy w tym kontekście dość nieoczekiwanego sojusznika. A są nim powszechnie występujące owady – mrówki.
Mrówki nie mają nosa, ale dzięki receptorom węchowym zlokalizowanym na czułkach mają niesamowity węch. W ramach badania, którego wyniki opublikowano w czasopiśmie „Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences” (DOI: 10.1098/rspb.2022.1962), naukowcy ustalili, że możliwe jest wytrenowanie mrówek z gatunku pierwomrówka łagodna (Formica fusca), aby wykorzystywały swoje receptory węchowe do wykrywania guzów nowotworowych.
Naukowcy z Université Sorbonne Paris Nord, Université Paris-Saclay oraz Institut Universitaire de France przeprowadzili badania zdolności mrówek do identyfikowania związanych z komórkami nowotworowymi zapachów. Jak do tej pory próby dotyczyły jedynie wyczuwania nowotworów występujących u myszy, nie da się jednak wykluczyć, że badania te wyjdą poza tę sferę. Na czym jednak polegały te próby? Otóż badaczom udało się wytrenować mrówki w taki sposób, by reagowały na znajdujące się w moczu i powiązane z nowotworami substancje chemiczne. Powinniśmy bowiem wiedzieć, że te niewielkie owady legitymują się rewelacyjnym wręcz węchem.
Co do samych nowotworów: zarówno te występujące u ludzi, jak i u zwierząt wytwarzają specyficzne substancje chemiczne. Mogą one następnie przedostawać się do moczu i wraz z nim wydostawać się na zewnątrz organizmu. A tam z kolei poprzez swój charakterystyczny zapach mogą zostać wykryte przez różne zwierzęta. Najlepszym tego przykładem są chociażby niektóre psy. Teraz natomiast do tego grona dołączyły także mrówki.
W jaki jednak dokładnie sposób naukowcom udało się tak wytrenować mrówki, by nauczyły się zwracać uwagę na konkretną woń związaną z nowotworami? Przede wszystkim postanowili przyzwyczaić mrówki do tego, że rozpoznanie takiego zapachu wiąże się dla nich z otrzymaniem nagrody w postaci roztworu cukru. Za szalką Petriego z jednej strony umieszczono pusty cylinder, a przed nim trochę destylowanej wody, natomiast przeciwległy cylinder zawierał już zapach związany z nowotworem, przed którym z kolei umieszczono słodki roztwór. Następnie sprawdzono czego mrówkom udało się w ten sposób nauczyć poprzez usunięcie wszelkich nagród i dodanie jeszcze jednego pustego cylindra oraz cylindra z zapachem moczu np. zdrowych myszy.
W istocie mrówki dość szybko nauczyły się odróżniać zapach związany z nowotworem od innych zapachów. Co więcej, przeznaczały na to nie więcej, niż 10 minut. W kolejnej fazie badań myszom przeszczepiono komórki ludzkiego nowotworu piersi i kiedy już zaczął on się rozwijać ponownie zbadano, czy mrówki będą w stanie je wyczuć. I kolejny sukces: mrówki spędzały średnio o 20 proc. czasu więcej przy próbkach moczu pochodzących od tych myszy. Jedyne zatem co pozostało do zbadania – i jest to już planowane – to stwierdzenie, czy mrówki będą tak samo skuteczne przy analizie zapachu ludzkiego moczu.
Źródło: Live Science, Science X Network, fot. AfroBrazilian, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons