Naukowcy „przymocowali” elektrody do mózgów pasikoników i byli zaskoczeni: Dlaczego najnowsze odkrycie jest tak ważne?

Źródło: Shutterstock

Najnowsze badania wykazały, że pasikoniki potrafią odróżnić zdrową komórkę od komórki rakowej, ale też że mają one zdolność rozróżniania różnych ich typów. Zdaniem specjalistów doszłoby do znacznego postępu w zapobieganiu i leczeniu raka, o ile udałoby się wymyślić sposób wykorzystania tej zdolności pasikoników w warunkach medycznych.

Wyniki pokazują, że pasikoniki w warunkach laboratoryjnych reagują bardzo szybko, a ich milisekundowe reakcje są mierzone za pomocą elektrod.

„Wczesne odkrywanie nowotworu jest bardzo ważne i należałoby korzystać ze wszystkich możliwych narzędzi, aby nam się to udało, bylebyśmy stworzyli je sami albo ta możliwość jest nam dana dzięki milionom lat selekcji naturalnej”, mówi mikrobiolog Christopher Contag z Uniwersytetu Michigan.

Pasikoniki mają bardzo dobrze rozwinięty zmysł węchu

Naukowcy już od wielu lat wiedzą jak można wykryć raka za pomocą wydychanych zapachów, które w jakiś sposób zostały zmienione przez obecność chorób zaburzającej procesy metaboliczne poszczególnych komórek.

Sztuką jest jak najwcześniejsze odkrywanie tych zmian. Z drugiej strony pasikoniki są regularnie wykorzystywane do badań nad zapachem. Dlatego też badacze bardzo dobrze wiedzą, w jakim stopniu są rozwinięte ich zdolności węchowe.

Wykorzystując elektrody przymocowane do mózgów pasikoników, badacze mieli możliwość zmierzyć szybkość reakcji insektów na próbki gazu zebrane z różnych komórek. Następnie  sporządzono profile wyczuwanych przez nie sygnałów. Oczywiście, profile tworzone w odpowiedzi na zdrowe komórki i komórki raka były inne.

Dalsza analiza pod mikroskopem potwierdziła, że według tych profilów komórki nowotworowe przełyku wyglądają zupełnie inaczej niż zdrowe. W związku z tym podsumowali, że dla pasikoników pachną one inaczej, najprawdopodobniej z powodu związków organicznych, pojawiających się w powietrzu podczas oddychania.

„Założyliśmy, że będą w stanie odróżnić komórki raka od zwykłych, ale gdy pasikonikom udało się rozróżnić trzy różne rodzaje raka, to było już niewiarygodne”, wyjaśnia Contag. Dodaje, że wskaźnik przeżywalności poszczególnych typów raka, o ile zostanie on wykryty w czwartym stadium, wynosi 10-20%. Jednak odsetek ten drastycznie wzrasta, jeśli wykryje się g w pierwszej fazie – da to pacjentom nadzieję na udane leczenie i rekonwalescencję.

Dlaczego jest to ważne?

Rozpoczęto projekt opracowania urządzeń w typie „nosa biotycznego”, które mogłyby wykrywać zmiany w lotnych związkach organicznych, ale naukowcy nadal nie są w stanie stworzyć czujników odpowiadających tym stworzonym przez przyrodę. Dlatego konieczne jest „zhakowanie” mózgu insekta, aby wykorzystać go w diagnostyce. Choć  w opinii wielu jest nadal wcześnie, pewne jest, że badacze zbliżają się do celu i stworzenia urządzenia, które uratowałoby życie dużej liczbie ludzi podczas rutynowych badań lekarskich.

„Teoretycznie można by oddychać przez urządzenie i mogłoby ono wykryć i odróżnić więcej typów raka, a nawet w którym stadium znajduje się choroba”, wyjaśnia inżynier biomedycyny Debajit Saha z Uniwersytetu Michigan.