Учените са доказали, че с помощта на обонянието си скакалците умеят да различават здравите човешки клетки от раковите. Това може да открие възможности за по-ранно откриване на болестта и да подобри шансовете за възстановяване.
Нещо повече, насекомите действително могат да разпознават отделни линии ракови клетки, което предполага, че освен наличието на рак може да се идентифицира и видът му.
Ако успеем да открием как да използваме тази способност при медицинските изделия, ще открием огромен потенциал.
Резултатите от изследването, публикувани в сайта за предпечатна подготовка BioRxiv преди рецензирането, са обещаващи за ранното откриване на рак.
Откриването на рака от страна на скакалците, което се измерва чрез промени в мозъчната им активност, уловени от електроди, се оказва надеждно, чувствително и бързо - става само за няколко милисекунди.
"Ранното откриване на рака е толкова важно и ние трябва да използваме всички възможни инструменти, за да стигнем до него, независимо дали са конструирани или са ни предоставени от милиони години естествен подбор", каза микробиологът Кристофър Контаг от Мичиганския държавен университет.
"Ако успеем, ракът ще бъде лечимо заболяване."
Всичко това е възможно, благодарение на летливите органични съединения (ЛОС), които издишваме и за които учените знаят, че по някакъв начин се променят от наличието на рак, който се намесва в метаболитните процеси на отделните клетки.
Въпросът е да уловите промяната рано.
Скакалците са насекомо, което учените редовно използват за изследване на миризмите и вече знаят достатъчно за обонятелните им способности.
С помощта на електроди, прикрепени към мозъка на скакалците, екипът успял да измери реакцията на насекомите към газови проби от различни клетки и да установи сигнални профили, които представят химикалите, които те усещат.
Разбира се, профилите, създадени в отговор на здрави клетки и на ракови клетки, са различни.
След като преди това учените установиха под микроскоп, че клетките от рак на устата изглеждат различно от нормалните клетки, и обясниха това с промени в метаболизма, те успяха да потвърдят, че клетките наистина миришат различно на скакалците - най-вероятно поради отделяните във въздуха ЛОС.
Това конкретно проучване се ограничава до рака на устата, но изследователите са убедени, че други видове рак могат да бъдат открити по същия начин поради различните характеристики на отделяните ЛОС.
"Очаквахме, че раковите клетки ще изглеждат различно от нормалните клетки. Но когато насекомите успяха да различат три различни вида рак един от друг, това беше невероятно", казва Контаг.
При различните видове рак преживяемостта е около 10-20%, когато ракът е открит в стадий 4 (когато се е разпространил в други части на тялото). Сравнен с рака, който се открива в стадий 1, при който пациентите имат 80-90% шанс за оцеляване, разликата е огромна.
Вече се работи по разработването на специални устройства, наречени "бионичен нос", които биха могли да откриват промени в ЛОС, но учените все още не са успели да създадат сензори, които да съответстват на това, което е създала природата. Това откритие потенциално предлага още един път напред в тези изследвания.
Крайната цел на екипа е да "хакне" мозъка на насекомите, за да го използва за диагностика на болести на базата на естествената способност на скакалците да надушват болестите. Все още е рано, но изследователите виждат пътя към използваеми устройства за откриване на различни заболявания.
"Теоретично бихте могли да дишате през устройството и то ще може да открива и разграничава множество видове рак и дори в какъв стадий е заболяването", каза биомедицинският инженер Дебаджит Саха от Мичиганския държавен университет.
"Такова устройство обаче все още не е близо до това да се използва в клинични условия."
Нещо повече, насекомите действително могат да разпознават отделни линии ракови клетки, което предполага, че освен наличието на рак може да се идентифицира и видът му.
Ако успеем да открием как да използваме тази способност при медицинските изделия, ще открием огромен потенциал.
Резултатите от изследването, публикувани в сайта за предпечатна подготовка BioRxiv преди рецензирането, са обещаващи за ранното откриване на рак.
Откриването на рака от страна на скакалците, което се измерва чрез промени в мозъчната им активност, уловени от електроди, се оказва надеждно, чувствително и бързо - става само за няколко милисекунди.
"Ранното откриване на рака е толкова важно и ние трябва да използваме всички възможни инструменти, за да стигнем до него, независимо дали са конструирани или са ни предоставени от милиони години естествен подбор", каза микробиологът Кристофър Контаг от Мичиганския държавен университет.
"Ако успеем, ракът ще бъде лечимо заболяване."
Всичко това е възможно, благодарение на летливите органични съединения (ЛОС), които издишваме и за които учените знаят, че по някакъв начин се променят от наличието на рак, който се намесва в метаболитните процеси на отделните клетки.
Въпросът е да уловите промяната рано.
Скакалците са насекомо, което учените редовно използват за изследване на миризмите и вече знаят достатъчно за обонятелните им способности.
С помощта на електроди, прикрепени към мозъка на скакалците, екипът успял да измери реакцията на насекомите към газови проби от различни клетки и да установи сигнални профили, които представят химикалите, които те усещат.
Разбира се, профилите, създадени в отговор на здрави клетки и на ракови клетки, са различни.
След като преди това учените установиха под микроскоп, че клетките от рак на устата изглеждат различно от нормалните клетки, и обясниха това с промени в метаболизма, те успяха да потвърдят, че клетките наистина миришат различно на скакалците - най-вероятно поради отделяните във въздуха ЛОС.
Това конкретно проучване се ограничава до рака на устата, но изследователите са убедени, че други видове рак могат да бъдат открити по същия начин поради различните характеристики на отделяните ЛОС.
"Очаквахме, че раковите клетки ще изглеждат различно от нормалните клетки. Но когато насекомите успяха да различат три различни вида рак един от друг, това беше невероятно", казва Контаг.
При различните видове рак преживяемостта е около 10-20%, когато ракът е открит в стадий 4 (когато се е разпространил в други части на тялото). Сравнен с рака, който се открива в стадий 1, при който пациентите имат 80-90% шанс за оцеляване, разликата е огромна.
Вече се работи по разработването на специални устройства, наречени "бионичен нос", които биха могли да откриват промени в ЛОС, но учените все още не са успели да създадат сензори, които да съответстват на това, което е създала природата. Това откритие потенциално предлага още един път напред в тези изследвания.
Крайната цел на екипа е да "хакне" мозъка на насекомите, за да го използва за диагностика на болести на базата на естествената способност на скакалците да надушват болестите. Все още е рано, но изследователите виждат пътя към използваеми устройства за откриване на различни заболявания.
"Теоретично бихте могли да дишате през устройството и то ще може да открива и разграничава множество видове рак и дори в какъв стадий е заболяването", каза биомедицинският инженер Дебаджит Саха от Мичиганския държавен университет.
"Такова устройство обаче все още не е близо до това да се използва в клинични условия."
