Sunt furnicile viitorul diagnosticului de cancer?

Diagnosticul de cancer este adesea un proces neliniștitor, invaziv, lung și costisitor. Peste 230 de mii de persoane din Turcia și 20 de milioane în lume îl parcurg anual. Sunt folosite diferite tehnici de biopsie și microscoape foarte sensibile pentru vizualizarea celulelor canceroase.

Imaginați-vă că toate acestea ar fi la fel de ușoare ca respirația.

Știm că unele animale, precum câinii sau șoarecii, au un miros foarte sensibil, capabil să dezvăluie boala. Inspirați de aceste studii, cercetătorii francezi au vrut să afle dacă furnicile pot reuși prin cunoscuta lor superputere olfactivă.

Coordonatorul studiului, Baptiste Piqueret de la Universitatea Sorbone Paris Nord, spune: „Folosirea mirosului pentru detectarea bolii nu este o idee nouă”. „Știind cât de bine pot învăța furnicile și cum folosesc mirosul, le-am testat capacitatea de a învăța și detecta boli.”

Metoda este încă departe de utilizarea clinică reală, dar ar putea oferi într-o zi o alternativă mai ieftină, mai accesibilă, deși poate ciudată, pentru detectarea cancerului. Cum credeți că vor arăta noile metode de diagnostic?

Furnicile lui Pavlov

Metabolismul celulei canceroase produce compuși organici volatili (COV), substanțe care emană miros și pot servi drept biomarkeri de diagnostic.

Pentru a învăța furnicile să țintească COV, cercetătorii au pus celule mamare canceroase și sănătoase în vase Petri, dar celulelor canceroase le-au dat zahăr. Piqueret spune: „Am asociat mirosul cancerului cu o recompensă”.

Tehnica se numește condiționare clasică sau pavloviană. Un stimul neutru (mirosul cancerului) este asociat cu un al doilea stimul (hrana), care provoacă un comportament. După repetări, furnicile învață că primul îl prezice pe al doilea și caută mirosul sperând să găsească hrană. După antrenament, cercetătorii au oferit mirosul învățat și unul nou, de data aceasta fără recompensă. Furnicile au petrecut într-adevăr mai mult timp cercetând mirosul învățat.

Piqueret a spus: „Dacă vă este foame și simțiți pâine proaspătă, mergeți la brutăria cea mai apropiată și învățați că mirosul înseamnă hrană. Furnicile folosesc același mecanism.”

Cercetătorii spun că și câinii detectează COV astfel, dar condiționarea durează luni și cere sute de încercări. Pentru învățarea rapidă a furnicilor F. fusca par suficiente numai 3 încercări de antrenament.

Mai jos este rezumatul grafic al studiului:

De ce furnici?

Furnicile comunică prin miros, iar acest limbaj sofisticat le face foarte sensibile la mirosuri.

Corrie Moreau, biolog și entomolog la Cornell University, spune: "Furnicile sunt deja bine adaptate să detecteze substanțe diferite, fiind ideale pentru recunoașterea mirosurilor". În mica lor lume, aceste creaturi produc substanțe numite „feromoni” pentru a transmite informații altui membru al cuibului.

Moreau spune: "Există feromoni care semnalează un intrus, urme de feromoni care arată drumul spre hrană și mirosuri ale coloniei care indică faptul că altă furnică aparține aceleiași colonii."

Privind atent, nu veți vedea însă un nas pe furnică. Ele „miros” cu antenele. Moreau continuă: "Aceste structuri speciale sunt acoperite cu receptori foarte sensibili, capabili să distingă chiar și mici diferențe chimice."

Sunt cunoscute peste 14.000 de specii de furnici și toate comunică prin antene. Unele detectează însă compușii mai bine decât altele, inclusiv pentru utilizările de identificare a bolilor avute în vedere de cercetători.

Furnici care pun diagnosticul: realism sau simplă curiozitate?

Moreau spune că este încă greu de știut dacă noua cercetare poate duce la un instrument real de diagnostic oncologic.

Anna Wanda Komorowski, oncolog-hematolog la Northwell Health din New York, consideră studiul interesant și este impresionată de identificarea furnicilor de către cercetători. Sunt însă necesare cercetări pentru a afla cât își păstrează furnicile antrenamentul și cât timp pot fi ținute în laborator pentru teste.

Dacă funcționează, metoda ar putea fi o alternativă mai ieftină la procedurile de laborator de detectare a celulelor canceroase. Ar putea astfel înlocui în medii de cercetare cu venituri mici metode greu accesibile, precum colorarea celulelor canceroase.

Komorowski subliniază alt obstacol: celulele la care vor fi expuse furnicile probabil nu vor fi identice cu cele din studiu. Au fost folosite culturi vii, dar probele de biopsie sunt de obicei puse în formaldehidă, cu miros foarte puternic. Protocolul de laborator trebuie deci schimbat, ceea ce poate fi dificil.

Chiar dacă furnicile costă mai puțin decât metodele de marcare, colorare și formaldehida, ar trebui angajați oameni să le antreneze, poate într-o ocupație nouă. Există deci și costul factorului uman. Komorowski spune că "este nevoie de mult mai multă cercetare pentru a înțelege costul, fezabilitatea și reproductibilitatea”. Urmează apoi întrebarea dacă furnicile vor detecta cancerul numai în laborator sau dacă interacțiunea directă cu pacientul va putea grăbi diagnosticul.

În final, experta în furnici Moreau a spus: "Corpul uman emană multe alte mirosuri; întrebarea este dacă furnicile le pot ignora și se pot concentra numai asupra țintei. Rezultatele sunt totuși promițătoare. Mai rămâne și întrebarea dacă pacientul ar dori furnici antrenate pe tot corpul în căutarea posibilelor celule canceroase."