Ученые выяснили, что саранча способна не только различать здоровые и раковые клетки по запаху, но и отличать одни линии раковых клеток от других. Теперь эти данные могут быть использованы для создания диагностических устройств, которые смогут обеспечить раннее обнаружение опухолей у пациентов, анализируя состав выдыхаемого им воздуха.
Несмотря на скромный внешний вид, американская саранча обладает феноменальным обонянием, которое может послужить на пользу человеку / © wikipedia.org
Обычно, когда речь заходит об использовании обоняния животных на пользу человеку, мы в первую очередь вспоминаем собак, наших верных четвероногих спутников, которые помогают обнаруживать наркотики, взрывчатку и даже признаки заболевания COVID-19.
Однако существуют еще более талантливые «нюхачи» в мире животных, и это — насекомые. Их способности особенно актуальны при диагностировании раковых опухолей, ведь чем раньше будет обнаружен рак, тем выше шансы пациента на выживание.
Раковые клетки работают иначе, чем здоровые, и в процессе роста производят множество уникальных химических соединений. Если эти соединения попадут в легкие или дыхательные пути пациента, они окажутся в выдыхаемом воздухе и смогут быть обнаружены газоанализатором.
Теперь, похоже, ученые из Мичиганского университета (США) нашли способ создания такого анализатора на основе уже существующей модели, «разработанной» эволюцией за миллионы лет. По сути, их задача — «взломать» мозг насекомого, чтобы понять, как он анализирует и различает тончайшие нюансы запахов, после чего создать прибор, опираясь на полученные данные.
Для этого исследования ученые выбрали американскую саранчу (Schistocerca americana), насекомое с тонким обонянием, но при этом достаточно крупное и крепко сложенное, чтобы можно было безопасно прикреплять электроды к его мозгу. После этого исследователи зафиксировали реакцию насекомых на образцы газа, вырабатываемого здоровыми и раковыми клетками ротовой полости, а затем использовали эти сигналы для создания химических профилей различных клеток.
Оказалось, что в зависимости от стадии развития рака и происхождения опухолевых клеток их запахи различны, и саранча смогла отличить три их вида друг от друга. Хотя результаты получены только для рака ротовой полости, исследователи считают, что их система будет работать с любым раком, который приводит к появлению в выдыхаемом воздухе уникальных химических соединений, а это относится к большинству видов рака. Если исследователи добьются успеха в своем проекте и широкого распространения подобных анализаторов, рак вполне может стать излечимой болезнью.
Исследование опубликовано в журнале BioRxiv.
