Американські науковці використали антени та мозок живої сарани, щоб виявити леткі речовини, виділені трьома типами клітин раку ротової порожнини. Вони сподіваються, що технологію можна буде використати для раннього діагностування злоякісних новоутворень за аналізом видихуваного повітря. Робота наразі опублікована у вигляді препринта на сайті bioRxiv.
Сарана під час дослідження. MIT Technology Review
Що такого у видиху?
Видих людини містить велику кількість летких хімічних речовин, які виділилися організмом у процесі метаболізму. Тому зростає увага до того, як це можна використати для покращення життя. Нещодавно ми писали, що аналіз складу видиху використали для ідентифікації людини. Але інший потенційний підхід полягає у ранньому та неінвазивному діагностуванні захворювань, як-от раку. У новій роботі науковці Мічиганського університету пристосували для виявлення раку за видихуваним повітрям нервову систему сарани (Schistocerca americana).
Чому рак хочуть діагностувати сараною?
Для винюхування захворювань у видиху можуть підійти й інші тварини із хорошим нюхом, наприклад, собаки. Але їх дорого й складно утримувати, а також потрібно вчити реагувати саме на біомаркери хвороби. Натомість комахи прості в утриманні й дешеві, а сарану не вперше використовують для схожих досліджень (наприклад, вона вже винюхувала вибухові речовини). Тож вчені подивилися, як реагує мозок живої сарани на гази, що виділяються трьома типами людських клітин раку ротової порожнини та однієї лінії не злоякісних клітин. Для цього в мозок помістили електроди для відстеження його активності під час того, як антени піддавали впливу летких речовин клітин.
Дослід показав, що різні типи клітин викликають різну активність нейронів комахи. Причому відповідь надходить усього за чверть секунди. Це означає, що антени й мозок сарани з електродами можна використати для швидкого виявлення та розрізнення злоякісних клітин. Можливо, у майбутньому технологію пристосують до того, що портативні діагностичні системи на основі комах-кіборгів виявлятимуть рак за видихом пацієнтів. Або ж відкриття посприяє створенню пристрою, що імітуватиме роботу антен та мозку сарани.