Heinäsirkat haistavat syövän

Tutkimusten mukaan heinäsirkat voivat erottaa myös erilaiset syövät toisistaan. Havainnon avulla voidaan kehittää bioninen nenä, joka voi auttaa diagnosoimaan syövän jo varhaisessa vaiheessa, mikä taas pelastaa ihmishenkiä.

Tutkimusten mukaan heinäsirkat voivat erottaa myös erilaiset syövät toisistaan. Havainnon avulla voidaan kehittää bioninen nenä, joka voi auttaa diagnosoimaan syövän jo varhaisessa vaiheessa, mikä taas pelastaa ihmishenkiä.

Shutterstock

Kuvittele, jos voisit puhaltaa laitteeseen ja saisit heti tietää, onko sinulla syöpä vai ei. Saisit myös tiedon siitä, millaisesta syövästä on kysymys ja miten laajalle levinnyt se on.

Tällainen laite voisi pelastaa miljoonia ihmishenkiä kautta maailman.

Michigan State Universityn tutkijat toivovat saavansa valmiiksi juuri tällaisen laitteen lähitulevaisuudessa. Ennakkotietojen mukaan onnistumisen mahdollisuudet ovat hyvät.

Tutkijat kehittävät bionista nenää

Osana erittäin epätavallista ja uraauurtavaa tutkimushanketta tutkijat ovat osoittaneet, että heinäsirkat pystyvät haistamaan syövän. Tämä onnistuu pitkien tuntosarvien avulla, joita heinäsirkat käyttävät haistamiseen.

Sen lisäksi, että heinäsirkat pystyvät haistamaan syövän, ne pystyvät myös erottamaan erilaiset syövät toisistaan.

Tutkijoiden tavoitteena on kopioida heinäsirkan aivojen kyky tunnistaa syöpä ja erotella erilaiset syöpätyypit.

Näin saataisiin kehitettyä bioninen nenä, jota voitaisiin käyttää syövän diagnosoimiseen.

Kaasut paljastavat syövän

Tieteeseen keskittyvällä BioRxiv -sivustolla julkaistussa, toistaiseksi vertaisarvioimattomassa artikkelissa yhdysvaltalaistutkijat kertovat, kuinka heinäsirkat erottavat erilaisia kaasuja hajuaistinsa avulla.

Heinäsirkkojen haistamat kaasut ovat niin kutsuttuja VOC-yhdisteitä (volatile organic compounds), joita on ihmisen uloshengitysilmassa ja joiden haju muuttuu syövän vaikuttaessa solujen aineenvaihduntaan.

Jos syöpä diagnosoidaan levinneisyysasteella 1 tai 2, potilaan selviytymismahdollisuudet ovat 80–90 prosenttia.

Toisin sanoen eri syöpätyypit aiheuttavat erilaisia muutoksia VOC-yhdisteissä, minkä heinäsirkat voivat haistaa.

Heinäsirkkojen aivoihin kiinnitettyjen elektrodien avulla tutkijat pystyvät mittaamaan sirkkojen vastineita eri solujen tuottamiin VOC-yhdisteisiin, minkä perusteella voidaan luoda jokaiselle kaasulle oma, tunnistettava profiilinsa.

Kokeita hajujen ja herkkujen avulla

Tutkijat testasivat heinäsirkkojen hajuaistia laittamalla testattavia hajuja nälkäisen heinäsirkan hajuja aistivien tuntosarvien viereen. Sen jälkeen heinäsirkka palkittiin herkulla.

Herkkujen läheisyys sai heinäsirkan suun avautumaan.

Lukuisien toistojen jälkeen heinäsirkan suu avautui automaattisesti, kun se haistoi tiettyä tuoksua – vaikka se ei saanutkaan herkkua palkkioksi.

Seuraavassa vaiheessa heinäsirkkaan laitettiin sensoreita, jotka mittasivat sen aivotoimintaa. Näin tutkijat pystyivät testaamaan heinäsirkkojen kykyä tunnistaa aiempi tuoksu myös kosteammassa tai kuivemmassa ilmassa tai vaihtelevien taukojen jälkeen.

Heinäsirkkojen suu avautui joka kerta, mutta aivotoiminnan vaste muuttui testiolosuhteiden mukaan.

Näistä reaktioista tutkijat päättelivät, että heinäsirkkojen hajuaisti toimii yksinkertaisella päälle-pois-mekanismilla, johon eivät vaikuta ulkoiset olosuhteet, mutta joka reagoi vaihtuviin hajuihin.

Ennusteet paranevat

Jos tutkijat onnistuvat kehittämään samalla periaatteella toimivan bionisen nenän, tulevaisuudessa olisi mahdollista diagnosoida syövät entistä varhaisemmassa vaiheessa – mikä vaikuttaa tietysti ratkaisevasti myös potilaan ennusteeseen.

Jos syöpä havaitaan jo levinneisyysasteella yksi tai kaksi, potilaalla on 80–90 prosentin mahdollisuus selvitä taudista.

Jos taas diagnoosi saadaan vasta neljännellä levinneisyysasteella, selviytymismahdollisuus putoaa 10–20 prosenttiin.