Муравьи в скором времени смогут помогать медикам выявлять рак
Новые исследования показывают, что в будущем для поиска раковых клеток можно будет использовать обычных муравьев.
Раннее выявление рака очень важно, ведь чем раньше это происходит, тем выше шансы на выздоровление. Известно, что раковые клетки характеризуются определенными летучими органическими соединениями, которые могут быть использованы в качестве биомаркеров болезни. Каждый тип рака продуцирует свой собственный образец летучих органических соединений, а не одну общую молекулу.
Ученые решили исследовать, может ли обычный лесной темно-бурый муравей (Formica fusca) определять запах указанных биомаркеров. Известно, что он имеет чрезвычайно развитое обоняние, которое использует для поиска пищи, ориентации или распознавания своих сородичей. Известна также его феноменальная способность быстро обучаться.
Свои результаты исследователи опубликовали в 2022 году в журнале iScience.
Ученые отмечают, что до этого они выяснили, что муравьи вида Formica fusca быстро учатся связывать обонятельный стимул с пищевой наградой и хранят эту информацию в течение длительного периода времени (несколько дней).
В новом исследовании ученые научили муравьев связывать запах образца раковой клетки с пищевой наградой.
В эксперименте участвовало 36 муравьев, которых научили три раза находить награду в виде сахарного раствора в круглой арене при наличии запаха клеток рака яичников, выращенных в питательной среде.
Время, которое муравьи тратили на поиск награды, сокращалось в течение эксперимента, что указывало на то, что они научились распознавать наличие клеток на основе выделяемых ими запахов.
В следующем эксперименте муравьи были обучены находить по запаху клетки рака молочной железы и здоровые клетки молочной железы. В эксперименте с двумя различными линиями раковых клеток было обнаружено, что муравьи могут также различать эти линии клеток.
В новом исследовании команда ученых из университета Сорбонна Париж-Север, Национального центра научных исследований и Института Кюри провела с муравьями новый тест. Его результаты были опубликованы в этом году в журнале Proceedings of the Royal Society B.
На этот раз муравьи должны были отличить запах мочи мышей, больных раком, от ее запаха у здоровых мышей. Результаты показали, что муравьи могут научиться различать запахи всего за три сеанса обучения.
После обучения они проводили на 20% больше времени вблизи изученного запаха, чем вблизи другого. Химический анализ подтвердил, что наличие опухоли изменяет запах мочи, что подтверждает результаты экспериментов.
Идея использования животных для поиска раковых клеток не нова. Еще в 1990-х годах этому научили собак. Однако дрессировка собак требует больших затрат и времени (около 15 тысяч евро и несколько лет обучения).
Ученые отмечают, что муравьи доступны в большом количестве, и выбирают правильный запах с очень высокой точностью. Муравьям, в отличие от собак, требуется очень короткое время обучения (30 минут) и намного меньшие затраты на обучение и содержание.
Из-за того, что дрессированные муравьи эффективны, менее дорогие и могут быть использованы практически в любом месте, этот метод, считают ученые, имеет большой потенциал для внедрения в медицинских учреждениях.
Комментарии