У пчел нашли способность выявлять рак легких по дыханию

Пчелы дают мед, воск и считаются одними из важнейших опылителей растений. Новое исследование в США показывает, что чрезвычайная чувствительность обонятельных нейронов пчел может быть использована для разработки новых методов раннего выявления рака легких.

Использование острого обоняния животных в биомедицинских целях уже давно интересует ученых. В частности, исследователи ранее проводили эксперименты на собаках по выявлению различных заболеваний человека, в том числе онкологических, вирусных и паразитарных заболеваний. Недавно канадские эксперты продемонстрировали, что чувствительные носы собак-поводырей могут определять признаки стресса у людей, страдающих посттравматическими заболеваниями, по запаху изо рта.

Однако такие насекомые, как пчелы, обладают столь же развитым обонянием и могут улавливать разнообразные запахи при низких концентрациях. Кроме того, экономически более целесообразно использовать их в качестве диагностических средств.

В серии экспериментов эксперты в области биомедицинской инженерии, микробиологии и нейробиологии из Мичиганского университета убедились, что пчелы могут различать дыхание больных раком легких и здоровых людей с помощью содержащихся в нем летучих органических соединений. Исследование было опубликовано в журнале Biosensors and Bioelectronics.

В лаборатории ученые создали синтетические ароматы, имитирующие дыхание здоровых людей и больных раком. Во втором случае использовались шесть летучих биомаркеров рака легких в разных концентрациях. Полученную смесь затем протестировали на двух десятках пчел.

Для проведения эксперимента ученые спроектировали и напечатали на 3D-принтере устройство для содержания живых пчел. Головы помещённых туда насекомых разрезали и крошечные электроды, имплантированные в часть мозга, отвечающую за обоняние, использовали для регистрации изменений нейронных сигналов под воздействием различных раздражителей.

Анализируя нервные реакции, исследователи обнаружили, что пчелы поглощают соединения, вызывающие рак легких, причем в очень низких концентрациях. Кроме того, обонятельные нейроны мозга пчелы оказались не только способны различать «запах» здоровых клеточных культур и культур клеток рака легких, но и успешно дифференцировали мелкоклеточный рак легких (МРЛ) и немелкоклеточный рак легких (НМРЛ).

Авторы исследования говорят, что их результаты важны, поскольку открывают путь к созданию новых биомедицинских методов выявления заболеваний.

Ученые планируют разработать неинвазивный диагностический тест на основе результатов экспериментов. Исследователи говорят, что пациенты просто выдыхают в устройство со специальными датчиками внутри, которые анализируют химический состав их дыхания, подобно мозгу пчелы. Этот новый метод, однажды созданный, позволит быстро определить тип рака легких, что крайне важно для дальнейшего выбора правильной стратегии лечения.

По данным Всемирной организации здравоохранения, рак легких входит в тройку самых распространенных видов рака на Земле, наряду с раком молочной железы и колоректальным раком. Заболевание часто диагностируется на поздних стадиях, когда возможности лечения ограничены.