Dodano: 10 sierpień 2022r.

Szarańcza potrafi wykrywać nowotwory

W przypadku leczenia chorób nowotworowych zawsze najważniejsza jest jak najwcześniejsza diagnoza. Z biegiem czasu szanse pacjenta na przeżycie mogą znacząco zmaleć. Dlatego istotne jest sięganie po wszelkie narzędzia, które mogą pomóc wykryć nowotwór na jak najwcześniejszym etapie. Pomocną „dłoń” mogą nam na tej płaszczyźnie podać owady, powszechnie uważane za szkodniki.

Szarańcza potrafi wykrywać nowotwory

 

Naukowcy z Michigan State University wykazali, że szarańcza potrafi nie tylko wyczuć różnicę między komórkami nowotworowymi a komórkami zdrowymi, ale także potrafi rozpoznać różne linie komórek nowotworowych, co sugeruje, że może wykryć nie tylko obecność choroby nowotworowej, ale też rodzaj nowotworu. Jednak nie chodzi o to, by lekarze w swoich gabinetach trzymali wyszkolone w diagnozie nowotworów owady. Prace te mogą w przyszłości stanowić podstawę dla urządzeń wykorzystujących neurony czuciowe owadów, aby umożliwić wczesne wykrywanie nowotworów z oddechu pacjenta.

Opis i rezultaty badań ukazały się w bazie pre-printów BioRxiv (DOI: 10.1101/2022.05.24.493311).

Zmysł powonienia

Przyzwyczailiśmy się do myśli, że technologia, jaką dysponujemy jest w stanie znacząco zwiększyć możliwości, jakie dają nam nasze zmysły. Możemy np. zobaczyć odległe galaktyki, jak i zajrzeć w głąb naszego ciała. Jednakże stworzenie elektronicznego nosa wciąż stanowi wyzwanie. I to pomimo faktu, że prace nad stworzeniem takiego urządzenia trwają już od ponad 15 lat. Dlatego np. wciąż polegamy chociażby na psach w kontekście wykrywania narkotyków czy materiałów wybuchowych.

Jak się okazuje węch może być także przydatny w kontekście diagnozowania nowotworów, a przede wszystkim wykrywania ich na wczesnym etapie, co ma kluczowe znaczenie dla późniejszego leczenia. Wynika to z faktu, że komórki nowotworowe funkcjonują w inny sposób, niż normalne, zdrowe komórki, a zatem wytwarzają też i inne związki chemiczne. Jeśli zatem takie związki chemiczne przedostałyby się do naszych płuc, możliwe stałoby się ich wykrycie w wydychanym przez nas powietrzu.

Zdolności szarańczy

Niestety obecnie nie dysponujemy urządzeniami, które byłyby w stanie wykrywać wspomniane związki chemiczne na odpowiednim poziomie. Naukowcy zdecydowali się zatem sięgnąć do rozwiązań istniejących w naturze od wieków. Fenomenalnym węchem charakteryzuje się bowiem szarańcza. Naukowcy chcieli zbadać reakcje tych owadów na określone zapachy. W tym celu do ich mózgów podłączono elektrody, aby następnie zbadać reakcję na związki chemiczne wytwarzane tak przez zdrowe komórki, jak i przez komórki nowotworowe. Na bazie tych obserwacji stworzono profile impulsów powstających w reakcji na zapachy wydzielane przez określone typy komórek.

Należy podkreślić, że nie były to pierwsze badania nad zdolnościami szarańczy do rozpoznawania zapachów. Przykładowo w 2020 roku na Uniwersytecie Waszyngtona w St. Louis prowadzone były badania nad możliwościami wykrywania materiałów wybuchowych przez te owady (więcej na ten temat w tekście: Szarańczę można wykorzystać do detekcji materiałów wybuchowych).

Ale wróćmy do nowotworów. Zespół naukowców skupił się na tych występujących w jamie ustnej, ponieważ jak się okazało w trakcie badań część produktów metabolicznych wytwarzanych przez tego typu komórki nowotworowe ma charakter lotny, a zatem mogę one zostać wykryte węchem.

Przy okazji testów z szarańczą okazało się, że owady nie tylko potrafią odróżnić komórki chore od zdrowych, ale nawet były w stanie odróżnić od siebie komórki trzech różnych typów nowotworów. Badacze wiążą z tym spore nadzieje, ponieważ w ten sposób można by wykrywać także i inne nowotwory, których produkty metaboliczne przedostają się do naszego oddechu, a takich rodzajów nowotworów prawdopodobnie jest dość dużo.

 

Źródło: Michigan State University, fot. Pixabay/CC0 Public Domain