Bal Arıları Akciğer Kanserini Teşhis Edebiliyor
Kelebek gibi uçmak, arı gibi kanseri koklamak?
Bal arıları laboratuvarda akciğer kanserinin hafif kokularını, hatta hastanın nefesinden gelen hafif hastalık aromasını bile algılayabilir.
Böceklerin mükemmel koku alma yeteneklerinden ilham alan bilim insanları, yaşayan arıların beyinlerini elektrotlara bağladılar, böceklerin antenlerinin altından farklı kokular geçirdiler ve sonra beyin sinyallerini kaydettiler. East Lansing’deki Michigan Eyalet Üniversitesi’nde sinir mühendisi olan Debajit Saha, “Bir arının bir kimyasala tepki verip vermediği gece ve gündüz gibi çok açık” diyor.
Saha ve meslektaşları 4 Haziran’da Biosensors and Bioelectronics’te, farklı kokuların tanınabilir beyin aktivitesi kalıplarını , koku için bir tür nöral parmak izini tetiklediğini bildirdi. Bir gün, diyor, doktorlar kanser kliniklerinde erken hastalık tespiti için canlı sensörler olarak bal arılarını kullanabilecekler.
Elektronik burunlar veya e-burunlar ve diğer mekanik koku algılama ekipmanları mevcuttur, ancak bunlar tam olarak en iyisi değildir. Saha, koku söz konusu olduğunda, “biyolojinin, diğer hiçbir mühendislik sensörünün yapamadığı, çok, çok benzer karışımlar arasında ayrım yapma yeteneği olduğunu” söylüyor.
Montpellier’deki Fransız Sürdürülebilir Kalkınma Ulusal Araştırma Enstitüsü’nden kimyasal ekolojist Flora Gouzerh, kokunun birçok böcek türünün iletişim kurmasının önemli bir parçası olduğunu söylüyor. Onlar için “bu bir dil” diyor.
Hayvan duyularının hastalık kokusunu alabileceği fikri yeni bir şey değil; doktorlar 1989’da bir border collie ve bir Doberman’ın sahiplerinin melanomunu kokladığı bir vakayı bildirdiler . Daha yakın zamanda, bilim insanları köpeklerin insanların terini koklayarak COVID-19 vakalarını tespit edebildiğini gösterdi . Gouzerh, birçok böceğin de muhtemelen hastalık tespit etme yeteneğine sahip olduğunu söylüyor. Örneğin, karıncalar bir laboratuvar kabında yetiştirilen kanser hücrelerinin kokusunu almak üzere eğitilebilir. Ancak şimdiye kadar arıların yeteneklerinin bu kadar net olmadığını söylüyor.
Bilim insanları doğrudan böceklerin nöronlarına bağlanarak davranışsal eğitimi atlatabilirler. Örneğin, bir köpeğe şüpheli bir şey kokladığında oturmasını öğretmek için haftalar harcamak yerine, ekip cevabını doğrudan beyinden alabilir.
Araştırmacılar arı beyin ameliyatı yaparken, bal arıları 3 boyutlu yazdırılmış plastik koşum takımları ve biraz balmumu ile yerinde tutuldu ve kokuları işleyen bölgeye teller bağlandı. Bir cihaz, bir parfüm tezgahında koku sıkan bir satış elemanı gibi böceklerin antenlerine hava püskürttü.
Her nefes, sağlıklı insanların dışarı verdiği kokular gibi, birbirine karışmış kokuların bir ortamını içerebilir. Başka bir karışım, insan burunlarının tamamen algılayamayacağı belirgin kokular içeren akciğer kanseri hastalarının nefeslerinin miasmasını taklit etti. Arıların beyinlerinden okunan elektrik sinyallerini kullanarak, araştırmacılar iki sentetik nefes türünü en az %93 oranında ayırt edebildiler.
Ayrı bir deneyde Saha’nın ekibi laboratuvarda yetiştirilen akciğer hücrelerinin üzerinde kalan havayı topladı. Arılar, sağlıklı hücrelerin yanından alınan hava örnekleri ile iki kanser türünün (küçük hücreli akciğer kanseri ve küçük hücreli olmayan akciğer kanseri) hücrelerinin yakınında toplanan hava örnekleri arasındaki farkı başarılı bir şekilde anlayabildi.
Saha’nın laboratuvarında devam eden çalışmalar, arıların koku alma becerisinin, yaygın olarak PFAS olarak bilinen perfloroalkil ve polifloroalkil maddelerin veya sonsuz kimyasalların yaydığı kokular gibi diğer eser kokulara da uzandığını ortaya çıkardı. “Bu aslında aklımı başımdan aldı” diyor. “Ortamdaki PFAS’ın tespit edilmesi çok ama çok zordur.”
Saha’nın ekibi, arı kokusu sensörlerini kullanarak gerçek kanser hastalarının nefesini test etmeyi umuyor. Cihazın en büyük zayıflığı, arıların beyin sağlığının azalması ve tepkilerin dengesiz hale gelmesinden önce sadece birkaç saat sürmesi, diyor. Ancak hızlı çalışıyor ve sonuçları gerçek zamanlı olarak veriyor. Saha, sadece bir arı beyniyle ekibinin teorik olarak 100’den fazla numuneyi tarayabileceğini söylüyor.
Yazan: İlknur YEŞİLYURT
Kaynaklar
M. Parnas ve diğerleri . Yeni bir gaz sensörü olarak bal arısı koku alma sinir devrelerini kullanarak seçilmiş insan akciğer kanseri biyobelirteçlerinin ve hücre hatlarının hassas tespiti . Biyosensörler ve Biyoelektronik . 4 Haziran 2024’te çevrimiçi olarak yayınlandı.
Bir yanıt bırakın