هل النمل مستقبل تشخيص السرطان؟

تشخيص السرطان غالباً عملية مثيرة للقلق وتدخلية وتستغرق وقتاً وتكلفة كبيرة. ويمر بها سنوياً أكثر من 230 ألف شخص يُشخّصون بالسرطان في تركيا، و20 مليون شخص في العالم. وتشمل هذه العملية تقنيات خزعة متعددة ومجاهر شديدة الحساسية لتصوير الخلايا السرطانية.

تخيلوا أن تكون كل هذه الإجراءات سهلة كالتنفس.

نعرف أن بعض الحيوانات، كالكلاب أو الفئران، تملك أنوفاً شديدة الحساسية تستطيع كشف المرض بشمّه. واستلهم علماء فرنسيون هذه الدراسات وقرروا استكشاف ما إذا كان النمل يستطيع النجاح في هذه المهمة باستخدام قدرته المعروفة على الشم الفائق.

يقول قائد الدراسة، الباحث Baptiste Piqueret من جامعة Sorbone Paris Nord: “استخدام حاسة الشم لكشف المرض ليس فكرة جديدة”. “مع معرفتنا بمدى جودة تعلّم النمل وكيفية استخدامه للشم، اختبرنا قدرته على تعلّم الأمراض وكشفها.”

ومع أن ذلك ما يزال بعيداً عن الاستخدام السريري في الحياة الواقعية، فقد يؤدي يوماً إلى خيار بديل لكشف السرطان أقل تكلفة وأسهل إتاحة (إن لم يكن غريباً بعض الشيء). فما شكل طرق التشخيص الجديدة في رأيكم؟

نمل Pavlov

ينتج استقلاب الخلية السرطانية مركبات عضوية متطايرة (UOB). وهي مواد كيميائية عضوية تُطلق روائح ويمكن أن تعمل مؤشرات حيوية للتشخيص.

لتدريب النمل على استهداف UOB، وضع الباحثون خلايا سرطان الثدي وخلايا سليمة في أطباق Petri، لكنهم أضافوا السكر إلى الخلايا السرطانية. ويقول Piqueret: “ربطنا رائحة السرطان بمكافأة” .

هذه تقنية يسميها العلماء الاشتراط الكلاسيكي أو اشتراط Pavlov. ويُربط منبّه محايد (رائحة السرطان) بمنبّه ثانٍ (الطعام) يستثير سلوكاً. وبعد تكرار ذلك عدة مرات، يتعلم النمل أن المنبّه الأول يتنبأ بالثاني، فيبحث عن الرائحة أملاً في العثور على الطعام. وبعد إتمام التدريب، قدّم الباحثون للنمل الرائحة التي تعلمها ورائحة جديدة، لكن بلا مكافأة هذه المرة. وبالفعل، أمضى النمل وقتاً أطول في استكشاف الرائحة التي تعلمها مقارنةً بالرائحة الجديدة.

قال Piqueret: “إذا كنت جائعاً وشممت الخبز الطازج، تذهب إلى أقرب مخبز وتتعلم أن رائحة الخبز الطازج تعني الطعام. وهذه هي بالضبط الآلية التي يستخدمها النمل.”

يذكر الباحثون أن الكلاب تستطيع كشف UOB بالطريقة نفسها، لكن الاشتراط يستغرق أشهراً ويتطلب مئات المحاولات. ويبدو أن 3 محاولات تدريب فقط تكفي ليتعلم نمل F. fusca بسرعة.

يمكن الاطلاع أدناه على الملخص الرسومي للدراسة:

لماذا النمل؟

أولاً، يتواصل النمل بالروائح. وتجعل هذه اللغة المعقدة النمل شديد الحساسية للروائح والشم.

تقول Corrie Moreau، عالمة الأحياء والحشرات في جامعة Cornell: "لأن النمل متكيف جيداً أصلاً لكشف مواد كيميائية مختلفة، فهذا يجعله مثالياً للتعرف إلى الروائح" . وفي عالمه الصغير، تنتج هذه المخلوقات الصغيرة مادة كيميائية لنقل المعلومات إلى عضو آخر في العش، تسمى “الفيرومون” .

وتقول Moreau: "توجد فيرومونات للإشارة إلى دخيل، وتتبع للفيرومونات كي تعرف النملة أي طريق تسلك إلى مصدر غذاء، وروائح على مستوى المستعمرة تُظهر أن نملة أخرى تنتمي إلى المستعمرة نفسها."

لكن عند النظر عن قرب، لن تروا أنفاً على النملة. فهي "تشم" بقرني استشعارها. وتتابع Moreau: "هذه التراكيب الخاصة مغطاة بمستقبلات شديدة الحساسية، قادرة على تمييز حتى الاختلافات الكيميائية الصغيرة."

بحسب ما يعرفه العلماء، يوجد أكثر من 14.000 نوع من النمل، وجميعها تتواصل بقرون الاستشعار. لكن بعضها أفضل من غيره في كشف المركبات، على النحو الذي يفكر العلماء في استخدامه لكشف الأمراض مثلاً.

نمل يشخّص المرض: احتمال واقعي أم مجرد فضول؟

تقول Moreau إن من الصعب بعد تحديد ما إذا كان هذا البحث الجديد سيؤدي إلى تطوير أداة فعلية لتشخيص السرطان.

تقول Anna Wanda Komorowski، اختصاصية الأورام وأمراض الدم في Northwell Health في New York، إنها وجدت هذه الدراسة على النمل مثيرة للاهتمام، وأُعجبت بكيفية اكتشاف الباحثين للنمل. لكنها تشير إلى الحاجة إلى مزيد من الأبحاث لتحديد أمور مثل مدة تذكّر النمل لتدريبه، والمدة التي يمكن إبقاؤه فيها في المختبر للاختبار.

إذا نجحت هذه الطريقة، فمن الجوانب الجذابة للبحث أنها بديل أقل تكلفة من الممارسات المخبرية المعتادة لكشف الخلايا السرطانية. وبذلك قد تحل في البيئات البحثية محدودة الدخل محل طرق يصعب الوصول إليها، مثل كشف الخلايا السرطانية بتلوينها.

وتلفت Komorowski إلى عقبة أخرى: فالخلايا التي سيتعرض لها النمل ربما لن تكون الخلايا نفسها المستخدمة في الدراسة. ففي الدراسة، تعرض النمل لمزارع خلايا حية، بينما توضع العينات المأخوذة بالخزعة عادةً في الفورمالدهيد ذي الرائحة القوية جداً. ولذلك يجب أن يختلف البروتوكول المخبري لكشف السرطان، وقد يكون ذلك صعباً بعض الشيء.

مع أن النمل أقل تكلفة من طرق التلطيخ والتلوين والفورمالدهيد، فقد يلزم توظيف أشخاص لتدريبه ونشوء مجال عمل جديد؛ ويجب ألا ننسى العامل البشري والتكاليف المرتبطة به. وتقول Komorowski: "إن هناك حاجة إلى أبحاث أكثر بكثير لفهم التكلفة ومدى قابلية التطبيق والتكرار” . وبعد ذلك يأتي سؤال ما إذا كان النمل سيؤدي أعمال كشف السرطان في المختبر وحده، أم قد يقود إلى تشخيص أسرع بالتفاعل المباشر مع المريض.

وقالت Moreau، الخبيرة في النمل، أخيراً: "يطلق جسم الإنسان روائح أخرى كثيرة، ولذلك فإن السؤال هو ما إذا كان النمل يستطيع تجاهل جميع الروائح الأخرى والتركيز على الرائحة المستهدفة وحدها. لكن هذه النتائج واعدة. وثمة سؤال أيضاً عمّا إذا كان المريض سيرغب في أن يجوب النمل المدرَّب كل جسمه بحثاً عن خلايا سرطانية محتملة."