Многообещающее экспериментальное исследование, которое было проведено группой учёных из Франции, предполагает, что с помощью специально «подготовленных» муравьёв можно эффективно выявлять рак у людей.
В новой работе была описана способность некоторых видов муравьёв быстро обнаруживать раковые клетки с точностью, которая наблюдается у других животных, обладающих способностями к биологическому обнаружению, таких как собаки.
Все хорошо знакомы с необычайным обонянием собак. На протяжении многих лет животных использовали для отслеживания таких вещей, как незаконные наркотические и взрывоопасные вещества, а совсем недавно собак изучили на предмет впечатляющей способности вынюхивать такие болезни, как рак, малярия или даже
COVID-19.
Дрессировка и содержание собаки-ищейки — дело нелёгкое и недешёвое. На подготовку собаки к обнаружению может уйти около года, поэтому в настоящий момент исследователи обратили своё внимание на другие живые организмы, такие как мыши, пчёлы и саранча.
В данном одном из последних исследований изучалась возможность дрессировки вида муравья под названием Formica fusca.
Ранее было обнаружено, что муравьи способны улавливать определённые летучие органические соединения (ЛОС), а предыдущие исследования показали, что типы рака можно идентифицировать по собственным уникальным ЛОС. Таким образом, новое исследование было направлено на то, чтобы выяснить, имеется ли возможность научить муравьёв обнаруживать раковые клетки.
Фото: antclub.org
Предварительные тесты были сосредоточены на двух типах клеток рака молочной железы, оба с разными профилями летучих органических соединений. Всего за три тренировочных испытания исследователи смогли эффективно научить муравьёв различать раковые и нераковые клетки с точностью, аналогичной той, что наблюдалась в недавних исследованиях с использованием собак. «Таким образом, муравьи эквивалентны собакам — наиболее изученным биодетекторам — с точки зрения способности обнаружения», — сообщают исследователи. «В некотором отношении муравьи даже превосходят собак, потому что на их обучение требуется достаточно короткий промежуток времени (30 минут в сравнении с 6–12 месяцами для собаки) и скромные затраты на тренировку и содержание (мёд и замороженные насекомые два раза в неделю). Простой исследовательский протокол, который использовался в экспериментах, может быть реализован каждым после трехдневной тренировки».
Ссылаясь на предыдущие исследования по дрессировке муравьёв, авторы работы предполагают, что отдельных насекомых можно использовать для обнаружения раковых клеток до девяти раз, прежде чем их условные реакции начнут исчезать.
Это делает муравьёв более эффективным и экономичным инструментом обнаружения по сравнению с любым другим животным или организмом, используемым для аналогичных целей
«Поэтому эти маленькие насекомые являются быстрым, эффективным, недорогим и высокочувствительным биодетектором для летучих веществ раковых клеток», — заключили учёные в своем исследовании. «Наш подход потенциально может быть адаптирован для ряда других сложных задач по обнаружению запахов, включая обнаружение наркотиков, взрывчатых веществ, испорченных продуктов или других заболеваний (например, малярии, инфекций, диабета)».
Исследование является лишь предварительной демонстрацией доказательства концепции, поэтому, очевидно, существует большое количество препятствий, которые необходимо решить, прежде чем муравьи действительно будут использоваться для обнаружения чего-либо в реальном мире. Например, требуется дополнительная работа для каталогизации и проверки конкретных профилей летучих органических соединений для определенных видов рака. И неясно, как реально использовать муравьёв для обнаружения в реальном мире, помимо идентификации конкретных образцов в лаборатории.