Gräshoppor "känner doften" av cancer i människor

Gräshopporna kan till och med skilja mellan olika cancertyper, visar ny forskning – en kunskap som ska användas till att utveckla bioniska näsor som kan spåra cancer tidigt och på så sätt rädda människoliv.

Gräshopporna kan till och med skilja mellan olika cancertyper, visar ny forskning – en kunskap som ska användas till att utveckla bioniska näsor som kan spåra cancer tidigt och på så sätt rädda människoliv.

Shutterstock

Föreställ dig att du kunde blåsa in i en apparat och efter bråkdelen av en sekund få svar på om du har cancer. Du skulle till och med få veta vilken sorts cancer det rör sig om och hur långt framskriden sjukdomen är.

En sådan apparat skulle kunna rädda miljontals människoliv över hela världen.

En grupp forskare från Michigan State University hoppas nu kunna utveckla just den tekniken i en nära framtid och efter allt att döma har de tämligen goda chanser att lyckas med projektet.

Forskare ska utveckla en bionisk näsa

Forskargruppen i ett tämligen otraditionellt och banbrytande forskningsprojekt påvisat att gräshoppor kan lukta sig fram till cancer. Det gör de med hjälp av sina långa antenner, som fungerar som luktorgan.

Inte nog med att gräshopporna kan registrera lukten av en cancercell, de kan dessutom skilja mellan olika cancertyper.

Forskarnas mål är att "hacka" gräshoppans hjärna för att kopiera dess selektiva förmåga att registrera och identifiera olika cancerdofter.

Det ska göra det möjligt att utveckla en bionisk näsa och använda den till cancerdiagnostisering.

Speciella gaser skvallrar om cancer

I en ännu inte fackgranskad artikel publicerad på den vetenskapliga webbplatsen BioRxiv förklarar de amerikanska forskarna hur gräshoppor fångar upp speciella gaser med sitt luktsinne.

Dessa gaser kallas VOC (volatile organic compounds) och finns i människors utandningsluft, där de ändrar karaktär när cancer påverkar ämnesomsättningsprocesserna i kroppens celler.

Om cancer upptäcks i det första stadiet har patienten 80-90 procents chans att överleva.

Med andra ord ska olika cancertyper leda till förändringar i VOC, vilket gräshopporna kan upptäcka.

Med hjälp av elektroder på gräshoppornas hjärnor kan forskarna mäta insekternas respons på VOC-typer från olika celler och de kan till och med göra signalprofiler för varje enskild gasart som gräshopporna kommer i kontakt med.

Försök med lukt och godbit

Forskarna testade gräshoppornas luktsinne genom att placera ett luktämne bredvid de hungriga gräshoppornas luktkänsliga antenner. Sedan gav forskarna dem en godbit som belöning.

Detta fick gräshoppornas maxillära palper (mundelar) att öppna sig.

Efter att processen hade upprepats några gånger öppnades gräshoppornas maxillära palper automatiskt när insekterna kände igen doften – även om de inte hade belönats med föda.

Nästa steg var att utrusta gräshopporna med sensorer som övervakade deras neurala aktivitet. På så sätt kunde forskarna testa gräshoppornas förmåga att identifiera samma lukter som tidigare, men vid hög luftfuktighet, torr luft eller vid omväxlande intervaller.

Gräshoppornas palper öppnades varje gång, men den neurala aktiviteten förändrades beroende på testvillkoren.

Utifrån denna reaktion kunde forskarna konstatera att gräshoppornas luktsinne påverkas av några enkla av- och på-mekanismer, som inte låter sig påverkas av något annat än själva lukten.

Markant förbättrad överlevnadschans

Lyckas man med utgångspunkt i denna kunskap att utveckla en bionisk näsa baserad på liknande principer, kan det i framtiden vara möjligt att diagnostisera cancer vid ett tidigt skede – vilket har en avgörande betydelse för en patients överlevnad.

Om cancer upptäcks under det första stadiet har patienten 80-90 procents chans att överleva.

Om cancersjukdomen däremot upptäcks först i det fjärde stadiet minskar överlevnadschansen till mellan 10 och 20 procent.