“Naš svijet je vizuelan. Svijet insekata se zasniva na mirisu, tako da je njihov njuh vrlo, vrlo dobar”, kaže Debajit Saha, docent biomedicinskog inženjerstva na Državnom univerzitetu Michigan, koji je bio dio tima koji je prošlog mjeseca objavio istraživanje o otkriću.
“Postoji dosta istraživanja koja pokazuju da kada neki rak naraste u našem tijelu, naš dah se zapravo mijenja. Naše istraživanje pokazuje da pčele mogu otkriti rak pluća i moguće druge bolesti na osnovu mirisa tih stanica.”
Saha i njegov tim upregli su pčele i pričvrstili elektrode na njihove mozgove. Insekti su zatim bili izloženi sintetičkim spojevima koji su oponašali dah pacijenta sa rakom pluća. U devedeset i tri posto vremena pčele su mogle razlikovati dah od raka i umjetni dah zdrave osobe. Pčele su takođe mogle razlikovati različite vrste raka pluća.
Pčela pričvršćena plavim voskom u 3D štampanom pojasu u laboratorijskim studijama kako bi istražila mogu li insekti otkriti rak. Foto: Saha lab
Ovo otkriće moglo bi imati implikacije za rano otkrivanje mnogih karcinoma, uključujući karcinom pluća, dojke, glave i vrata, te kolorektalni karcinom.
„Smatramo da dijagnostika raka zasnovana na dahu može promijeniti igru“, kaže Saha. “Razlog je u tome što rak mnogo puta otkrijemo kasno, kada je tumor već prilično narastao. Ali općenito, kada rak počne rasti u vašem tijelu, potpis disanja počinje se mijenjati mnogo ranije.”
On se nada da će razviti prenosivi sistem u koji se elektrode ugrađuju u mozak pčele u koji će pacijent moći da diše. Ovaj kiborg senzor, koji je dijelom mozga, dijelom projektiran, isporučivao bi rezultate testa u realnom vremenu.
„Nadajmo se da ćemo u narednih pet godina imati nešto da pokažemo da se ljudima može dijagnosticirati pomoću ovih senzora moždanih diskova insekata“, kaže Saha.
Korištenje životinja za otkrivanje raka nije nov koncept. U Penn Vet Working Dog Centru na Univerzitetu Pennsylvania, istraživači obučavaju pse da prepoznaju određene mirise raka.
“Mnoge druge životinje također imaju prilično intenzivna i sposobna čula mirisa”, kaže Cindy Otto, izvršna direktorica Penn Vet Working Dog Centra. “Ali dio onoga što pse čini tako dobrima je to što sarađuju s ljudima, i tako prenose te informacije.”
Pas za otkrivanje raka na obuci u Penn Vet Working Dog Centru na Univerzitetu Pennsylvania. (Ljubavošću Penn Vet Working Dog Centra)
Psi su u hraniteljskom programu gdje žive sa porodicama i svaki dan ih dovode na "posao". Ne mogu svi psi obaviti posao, kaže Clara Wilson, postdoktorski istraživač u centru.
“Ako pas baš i nije zainteresiran za ovu vrstu posla, vrlo brzo saznamo. I ne možete natjerati psa da to poželi, jer vam neće dati visokokvalitetne odgovore”, kaže Wilson. „Moraju da vole. I tako, to je za njih zaista zabavna igra.”
Njuškanje raka mogla bi biti igra za životinje, ali istraživači otkrivaju da životinje otkrivaju rak bolje od mašina. Njuh psa je 10.000 do 100.000 puta oštriji od ljudskog.
“Zašto otkrivamo da su ovi psi bolji od kompjutera?” kaže Amritha Mallikarjun, još jedan postdoktorski istraživač u centru. “Pa, dio njihovog uspjeha je zbog ove superiorne osjetljivosti na otkrivanje molekula mirisa u odnosu na sve što trenutno imamo na tržištu.”
Pas za otkrivanje raka u Penn Vet Working Dog Centru njuši uzorke na kotaču od nehrđajućeg čelika. (Ljubazošću Penn Vet Working Dog Centra)
Istraživači se nadaju da će nastaviti izolirati karakteristike mirisa raka kako bi poboljšali tehnološki razvoj, na kraju stvarajući e-nosove koji dupliciraju sposobnosti pasa da njuši rak, omogućavajući ranije otkrivanje raka.
“Ovo možda nije krajnja utakmica, ali mislim da će unaprijediti cjelokupni pristup dijagnostici ne samo raka već i mnogih drugih bolesti,” kaže Otto.
„Možete se osvrnuti u prošlost na Grke i Rimljane. Ljekari su tada koristili miris kao dio svojih dijagnostičkih alata, i mislim da smo kao moderni ljudi na neki način to pustili. Mislim da to zaista možemo iskoristiti i unaprijediti zdravlje ne samo ljudi, već i pasa i drugih vrsta.”