Vedci: Kobylky vedia vycítiť rakovinu

Vedci z Michiganskej štátnej univerzity dokázali, že kobylky dokážu nielen „vycítiť“ rozdiel medzi rakovinovými bunkami a zdravými bunkami, ale dokážu rozlíšiť aj tri rôzne druhy rakoviny!

Pacienti sa však nemusia obávať, že sa v ordináciách budú hemžiť kobylky. Vedci skôr tvrdia, že táto práca by mohla poskytnúť základ pre zariadenia, ktoré využívajú senzorické neuróny hmyzu na umožnenie včasnej detekcie rakoviny iba pomocou dychu pacienta.   

Hoci takéto zariadenia nie sú vyvinuté, nie je to také pritiahnuté za vlasy, akoby sa mohlo zdať. zriedkavé ,akoby sa mohlo na bezprostrednom horizonte, nie sú také pritiahnuté za vlasy, ako by sa mohlo zdať, uviedli autori nového výskumu 

Čiastočne je to preto, že ľudia si zvykli na technológiu, ktorá rozširuje alebo prekonáva naše prirodzené zmysly. Napríklad teleskopy a mikroskopy odhaľujú inak neviditeľné svety. 

"Nosy sú stále najlepší nástroj," povedal Debajit Saha, odborný asistent biomedicínskeho inžinierstva na Michiganskej štátnej univerzite. "Naozaj neexistuje nič dokonalejšie, pokiaľ ide o vnímanie pachov."  

To je dôvod, prečo veríme psom a ich ňufákom, že dokážu rozpoznať výrazné pachy drog, výbušnín a v poslednom čase aj zdravotný stav vrátane nízkej hladiny cukru v krvi a dokonca aj COVID-19.  Vedci pracujú na technológii, ktorá dokáže napodobniť čuch, ale nič z toho, čo vytvorili, zatiaľ nemôže konkurovať rýchlosti, citlivosti a špecifickosti "staromódneho" biologického čuchu. 

„Ľudia pracujú na „elektronických nosoch“ už viac ako 15 rokov, no stále nedosiahli to, čo biologický čuch dokáže bez problémov,“ povedal Saha, ktorý pôsobí aj v Inštitúte kvantitatívneho zdravotníctva a inžinierstva. .  

Prečo by vôbec mala byť rakovina "cítiť?"  Rakovinové bunky fungujú inak ako zdravé bunky a pri fungovaní a raste vytvárajú rôzne chemické zlúčeniny. Ak sa tieto chemické látky dostanú do pacientových pľúc alebo do dýchacích ciest, zlúčeniny by sa mohli zistiť vo vydychovanom dychu. 

"Teoreticky by ste mohli dýchať do prístroja a ten by bol schopný odhaliť a rozlíšiť viacero typov rakoviny a dokonca aj to, v akom štádiu sa choroba nachádza. Takéto zariadenie však ešte nie je ani zďaleka klinicky používané," dodal Debajit Saha.   

Testujú aj včely

Spolu s  jeho tímom teda vyvíjajú nový prístup. Tím v podstate "hackuje" mozog hmyzu, aby ho použil na diagnostiku chorôb. "Je to nová oblasť, ktorá je takmer nepreskúmaná," ​​povedal výskumník. Vedci z Michiganskej univerzity sa rozhodli pracovať s kobylkami z niekoľkých dôvodov. Kobylky slúžia vedeckej komunite ako modelové organizmy, ako napríklad ovocné mušky, po celé desaťročia. Výskumníci teda podrobne preskúmali ich čuchové senzory a zodpovedajúce nervové obvody. V porovnaní s ovocnými muškami sú kobylky väčšie a robustnejšie.  To umožnilo výskumníkom MSU relatívne ľahko pripojiť elektródy k mozgu kobyliek. Vedci potom zaznamenali reakcie hmyzu na vzorky plynu produkované zdravými bunkami a rakovinovými bunkami a potom tieto signály použili na vytvorenie chemických profilov rôznych buniek.   

Jeho laboratórium našlo rôzne metabolity v rôznych bunkových líniách, čo pomohlo vysvetliť, prečo rozdielne vyzerajú. Ukázalo sa, že niektoré z týchto metabolitov sú prchavé, čo znamená, že sa môžu dostať do vzduchu a j možné ich vycítiť,. 

"Rakovinové bunky boli veľmi odlišné metabolicky a aj vyzerali odlišne. Očakávali sme, že rakovinové bunky budú kobylky vnímať inak ako normálne bunky," povedal šéf tímu. "Ale keď kobylky dokázali od seba rozlíšiť tri rôzne druhy rakoviny, bolo to úžasné." 

Hoci sa výskum tímu zameral na rakovinu úst, vedci sa domnievajú, že ich systém by fungoval s akoukoľvek rakovinou, ktorá vylučuje prchavé metabolity do dychu, čo je pravdepodobne väčšina typov rakoviny. Tím začína spoluprácu so Stevenom Changom, riaditeľom programu Henry Ford Head and Neck Cancer, aby otestoval svoj detekčný systém ľudským dychom. 

Výskumníci sa tiež zaujímajú o to, aby okrem kobyliek preskúmali aj schopnosti včiel. Tím MSU už má sľubné výsledky pomocou mozgu včiel na detekciu prchavých biomarkerov rakoviny pľúc.