Пчелы с высокой точностью обнаруживают биомаркеры рака легких

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Biosensors and Bioelectronics, говорит о том, что пчелы могут стать важным инструментом для раннего выявления рака легких. Это уникальное и необычное открытие посвящено «одорантам» небольшим молекулам, которые могут легко перемещаться по человеческому телу. Эти одоранты, присутствующие в дыхании человека, могут нести в себе биомаркеры, указывающие на наличие таких заболеваний, как рак.

Наш организм регулярно впитывает, метаболизирует, распределяет и выводит одоранты. Поскольку одним из основных путей всасывания одорантов является нос, мы часто ассоциируем эти молекулы с запахами, адаптированными с помощью нашего обонятельного восприятия.

Исследование посвящено биомаркерам, содержащимся в запахах человеческого дыхания. Ученых интересовало, могут ли медоносные пчелы вид, известный своим превосходным обонянием, обнаружить биомаркеры в запахах, выделяемых при дыхании человека. В этом процессе участвуют рецепторы запахов пчел, чувствительные к определенным молекулам. Когда эти рецепторы вступают в контакт с биомаркерами, они вызывают ответную реакцию в нейронах пчел, которая может быть измерена.

Важно отметить, что медоносные пчелы способны распознавать широкий спектр запахов и обнаруживать их в очень низких концентрациях по сравнению со многими другими видами. Благодаря многочисленным обонятельным рецепторам медоносные пчелы обладают уникальной способностью распознавать запахи. Имея около 170 рецепторов запахов, медоносные пчелы значительно превосходят других насекомых, таких как плодовые мухи (62) и комары (79). Для сравнения, у человека имеется около 500 750 рецепторов запахов, но большинство из них не кодируют полноценные белки, в результате чего функционирует лишь около 100 рецепторов запахов. Кроме того, генетические вариации в геноме человека также существенно влияют на восприятие запахов, ограничивая силу человеческого обоняния.

В исследовании оценивалась способность медоносных пчел обнаруживать по запаху биомаркеры, указывающие на рак легких человека. Исследователи обнаружили, что биомаркеры рака легких вызывают заметные реакции в нейронах медоносных пчел. Эти реакции нейронов позволили исследователям идентифицировать конкретный биомаркер в 88% случаев. Однако когда медоносные пчелы подвергались воздействию смеси из шести биомаркеров рака легких, они могли идентифицировать сложную дыхательную смесь в 93% случаев. Кроме того, для подтверждения своих выводов исследователи использовали клеточные линии немелкоклеточного рака легких (NSCLC) и мелкоклеточного рака легких (SCLC). Впечатляет то, что нейронные сигналы медоносной пчелы различали нераковые, NSCLC и SCLC клетки в 82% случаев.

Авторы предполагают, что сложная обонятельная система медоносной пчелы может стать датчиком для выявления рака легких у человека. Поскольку усовершенствования в области скрининга рака всегда поощряются, чтобы способствовать диагностике на ранних стадиях, потенциальное использование пчел в этой области может существенно повлиять на лечение рака, обеспечивая уверенность в возможности ранней диагностики.

Michael Parnas, Autumn K. McLane-Svoboda, Elyssa Cox, Summer B. McLane-Svoboda, Simon W. Sanchez, Alexander Farnum, Anthony Tundo, Noël Lefevre, Sydney Miller, Emily Neeb, Christopher H. Contag, Debajit Saha, Precision detection of select human lung cancer biomarkers and cell lines using honeybee olfactory neural circuitry as a novel gas sensor, Biosensors and Bioelectronics, 2024. https://doi.org/10.1016/j.bios.2024.116466

Читайте также: Молекула в яде медоносной пчелы уничтожает раковые клетки груди