Pszczoły mają węch 100 razy bardziej wrażliwy niż ludzki nos. Dysponując 170 receptorami zapachowymi, są w stanie rozpoznać obecność słabych gazów metabolicznych emitowanych przez komórki rakowe podczas najwcześniejszych stadiów choroby.
Garstka naukowców zastanawia się, w jaki sposób owady mogą lepiej przekazywać te informacje, i chętnie włączają błędy o tej wyjątkowej zdolności w warunkach klinicznych. Na przykład naukowcy z University of Georgia wynalazli podręczne urządzenie zawierające pasożytnicze osy przeszkolone do poruszania się w kierunku określonych zapachów. Następnie używają oprogramowania komputerowego, które analizuje film ruchów os, aby określić, które wzory wskazują, że zapach został zidentyfikowany pozytywnie. Jak pisałem pod koniec zeszłego roku, Christina Soares, brytyjska projektantka przemysłu, zastosowała eleganckie podejście do treningu behawioralnego, opracowując szklany aparat o nazwie Bee's. Zrobiła to tak, że samo wprowadzenie gazów zawierających biomarkery choroby, takie jak oddech pacjenta, spowodowałoby, że do komory testowej pojawiła się kolonia pszczół.
Ale być może najbardziej obiecująca metoda wykorzystywania owadów do diagnozowania nowotworów pochodzi z ostatniego eksperymentu przeprowadzonego przez naukowców z Uniwersytetu w Konstancji w Niemczech i Uniwersytetu La Sapienza we Włoszech, który wykazał, że muszki owocowe można modyfikować genetycznie, aby świeciły w momencie, gdy wejść w kontakt z tymi lotnymi cząsteczkami.
To nie staje się prostsze niż to. Mucha owocowa ma mniej niż połowę więcej receptorów wykrywających nieprzyjemny zapach niż pszczoła, ale jej układ węchowy jest najwyraźniej wciąż wystarczająco czuły, aby odróżnić komórki rakowe od zdrowych, zgodnie z raportem zespołu. Ponadto naukowcy odkryli, że neurony receptorowe na antenach much potrafiły rozróżnić pięć rodzajów raka piersi.
Do badań, szczegółowo opisanych w czasopiśmie Nature, badacze opracowali maszynę, która wydmuchuje zapach wydzielany przez pięć różnych szczepów hodowanych w laboratorium komórek raka piersi wraz ze zdrową ludzką tkanką piersi in vitro na obszarze zawierającym muchy. Następnie użyli mikroskopu do zbadania wzorów fluorescencyjnych, które stały się widoczne na antenach much, gdy ich neurony receptorowe wykryły zapachy.
Drosophila są uważane za organizmy modelowe dla badaczy, którzy chcą lepiej zrozumieć, jak działają nasze własne ciała. Względnie prosty podstawowy genom muszki owocowej można łatwo dostosować; naukowcy wybiórczo włączają i wyłączają określone geny, a także wprowadzają zmutowane geny ludzkie. W przeszłości bioinżynierowie stworzyli zmutowane muchy z fluorescencyjnym układem trawiennym, aby zbadać mechanizmy zaparcia i zatrzymywania wody podczas ciąży. Zostały również wykorzystane do badania postępu choroby Alzheimera.
Popularne owady laboratoryjne są tanie w hodowli i mają krótkie cykle życia, które pozwalają na wydajne badania. Główny autor badania, Giovanni Galizia z University La Sapienza, stwierdził w komunikacie, że muchy owocowe mogą idealnie nadawać się do tej ważnej roli w badaniach medycznych, biorąc pod uwagę te cechy.
„Wysoka czułość naturalnych receptorów węchowych w połączeniu z szybkością, z jaką możemy wygenerować te wyniki testów” - mówi - „może doprowadzić do opracowania taniego, szybkiego i wysoce wydajnego badania wstępnego, które może wykrywać komórki rakowe na długo przed odkryciem ich za pomocą obecnych technik obrazowania diagnostycznego ”.
