Пчелите притежават обоняние 100 пъти по-чувствително от човешкия нос. Със 170 рецептора за миризма на тяхно разположение, те са в състояние да разпознаят наличието на слаби метаболитни газове, отделяни от раковите клетки през най-ранните стадии на заболяването.
Шепа учени търсят начини, по които насекомите могат по-добре да предават тази информация и желаят да включат бъгове с тази уникална способност в клинична обстановка. Изследователи от университета в Джорджия например са измислили ръчно устройство, съдържащо паразитни оси, обучени да се движат към определени миризми. След това използват компютърен софтуер, който анализира филма на движенията на осите, за да определят кои модели показват, че миризмата е била идентифицирана положително. Когато покрих в края на миналата година, Кристина Соарес, британски индустриален дизайнер, приложи елегантен подход към поведенческото обучение при разработването на стъклен апарат, наречен Bee's. Тя направи така, че самото въвеждане на газове, съдържащи биомаркери на болестта, като дишане на пациента, да доведе до колония от пчели да се вмъкне в тестовата камера.
Но може би най-обещаващият метод за използване на насекоми за диагностициране на тумори идва от скорошен експеримент, проведен от изследователи от университета в Констанц в Германия и от университета La Sapienza в Италия, който показа, че плодовите мухи могат да бъдат генетично модифицирани, за да светят в момента, в който влизат в контакт с тези летливи молекули.
Не става по-ясно от това. Плодовата муха притежава по-малко от половината повече рецептори, чувствителни към мириса, отколкото пчела, но обонятелната й система е очевидно все още достатъчно чувствителна, за да различава раковите клетки от здравите, според доклада на екипа. Нещо повече, изследователите откриват, че рецепторните неврони на антените на мухите са в състояние да разграничат пет вида рак на гърдата.
За проучването, подробно описано в списанието Nature, изследователите създадоха машина, която излъчва миризмата, излъчвана от пет различни щама на клетки, растящи в лаборатория, расти на гърдата, заедно със здрава in vitro тъкан на гърдата на човек, върху зона, съдържаща мухите. След това те са използвали микроскоп, за да изследват флуоресцентните модели, които стават видими на антените на мухите, тъй като техните рецепторни неврони откриват миризмите.
Дрозофилата се счита за моделни организми за изследователи, които искат да разберат по-добре как работят собствените ни тела. Сравнително простият основен геном на плодовата муха може лесно да се ощипне; учените избирателно включват и изключват специфични гени и също въвеждат мутирали човешки гени. В миналото биоинженерите са създавали мутантни мухи с флуоресцентни храносмилателни системи, за да изучават механизмите зад запека и задържането на вода по време на бременност. Те също са били използвани за изследване на прогресията на Алцхаймер.
Популярните лабораторни насекоми са евтини за размножаване и притежават кратки жизнени цикли, които позволяват ефикасни изследвания. Водещият автор на проучването Джовани Гализиа от университета La Sapienza заяви в съобщение, че плодовите мухи могат да бъдат идеално подходящи за тази важна роля в медицинските изследвания, като се имат предвид тези черти.
"Високата чувствителност на естествените обонятелни рецептори, в съчетание с бързината, с която можем да генерираме тези резултати от теста, " казва той, "може да доведе до разработването на евтин, бърз и високоефективен предварителен скрининг, който може да открие ракови клетки много преди да можем да ги открием с настоящите техники за диагностично изобразяване. "
