Zinātnieki uzlauž siseņu smadzenes, lai pēc smaržas identificētu vēža šūnas

Jauns pētījums parādījaka siseņu smadzenes var palīdzēt atklāt vēža pazīmes cilvēkiem laboratorijas apstākļos.

Pati ideja par dzīvnieku izmantošanu slimību noteikšanai nav jauna: dienesta suņi ir apmācīti pavada diabēta slimniekus, spēj uzraudzīt saimnieka glikozes līmeni asinīs un jau pēc pāris nedēļām suņu apmācība var noteiktvai persona ir slima ar koronavīrusu.

Visos gadījumos dzīvnieki reaģē uz ķermeņa smaku un cilvēka elpu. Fakts ir tāds, ka ķīmisko vielu sastāvs mūsu dabiskajos šķidrumos var atšķirties atkarībā no vielmaiņas, kas mainās, kad mēs slimojam. Izmaiņas var būt vairākas daļas uz triljonu, un mūsdienu aprīkojums to nevar atpazīt, taču dzīvnieki, pateicoties evolūcijai, ir iemācījušies to darīt.

Taču suņa apmācība un uzturēšana ir diezgan sarežģīta un dārga – un izveidot ierīci, kas darbotos pēc suņa deguna principa, ir ārkārtīgi grūti. Tad zinātnieki no Mičiganas Tehnoloģiskās universitātes nolēma uzlauzt dzīvnieka smadzenes, lai labāk izprastu, kā tas viss darbojas.

Siseņi tika izvēlēti kā eksperimentālie subjekti, jo šie kukaiņi ir labi pētīti. Zinātnieki ķirurģiski atklāja dzīvu siseņu smadzenes un ievietoja elektrodus smadzeņu daivās, kas saņem signālus no kukaiņu antenām, ko viņi izmanto, lai saostu.

Viņi arī audzēja trīs dažādu veidu cilvēka mutes vēža šūnas, kā arī šūnas, kas nesatur vēzi. Viņi izmantoja ierīci, lai uztvertu katra veida šūnu izdalīto gāzi un nogādātu to siseņu antenās. Siseņu smadzenes uz katru signālu reaģēja atšķirīgi, tāpēc zinātnieki varēja precīzi noteikt, kādu gāzi testa subjekts saņēmis, pamatojoties tikai uz smadzeņu elektriskās aktivitātes ierakstu.

Šī ir pirmā reize, kad vēža noteikšanai tiek izmantotas dzīvu kukaiņu smadzenes. Lai iegūtu precīzu rezultātu, ir optimāli izmantot 6-10 smadzeņu sistēmu, lai analizētu pietiekami daudz neironu, taču autori cer, ka citu elektrodu izmantošana palīdzēs iztikt tikai ar vienu. Viņi arī plāno izveidot pārnēsājamu ierīci, izmantojot siseņu smadzenes un antenas, ko var izmantot, lai diagnosticētu reālus pacientus.

Taču ētikas jautājums paliek atklāts. Kad bites izmantot meklēt sprāgstvielas, tas nekaitē kukaiņiem, un pēc "darba" tie tiek palaisti savvaļā. Tomēr siseņiem dalība šādos eksperimentos ir vienvirziena biļete, kas dažiem pacientiem var nebūt piemērota.

Tomēr zinātnieki arī cenšas noskaidrot, kuri receptori antenās palīdz atklāt vēzi, lai tos kopētu laboratorijā un pārtrauktu izmantot īstus kukaiņus. Iespējams, nākotnē izdosies izveidot pilnīgi mākslīgas ierīces vēža ātrai elpošanas pārbaudei.