Forscher der Michigan State University haben entdeckt, dass Bienen in der Lage sind, Biomarker, die mit Lungenkrebs in menschlichem Atem verbunden sind, zu erkennen. Diese Fähigkeit, spezifische chemische Verbindungen zu identifizieren, könnte die Methoden zur Früherkennung dieser Krankheit revolutionieren.
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Tiere mit einem ausgeprägten Geruchssinn, wie Hunde, werden oft zur Erkennung verschiedener Substanzen eingesetzt. Auch Insekten, insbesondere Bienen, verfügen über einen äußerst empfindlichen Geruchssinn. Ihre Antennen können auf zahlreiche chemische Verbindungen reagieren, eine wesentliche Fähigkeit, um Blumen zu lokalisieren, Pheromone zu erkennen und Eindringlinge im Bienenstock zu identifizieren.
Das Team unter der Leitung von Debajit Saha stellte sich die Frage, ob Bienen auch chemische Signaturen, die mit Tumoren in Verbindung stehen, identifizieren könnten. Sie entwickelten zwei Mischungen aus synthetischem Atem: eine, die den Atem einer gesunden Person nachahmt, und eine andere, die den Atem eines Patienten mit Lungenkrebs durch Verbindungen wie Trichlorethylen und 2-Methylheptan imitiert.
Die Forscher rüsteten anschließend etwa zwanzig Bienen mit winzigen Elektroden aus, um die Veränderungen ihrer Gehirnaktivität als Reaktion auf diese Gerüche zu messen. Die Bienen zeigten keine Reaktion auf die gesunden Proben. Im Gegensatz dazu wurde beim Aussetzen an die flüchtigen Verbindungen, die mit Krebs assoziiert sind, eine intensive neuronale Aktivität selbst bei sehr niedrigen Konzentrationen im Bereich von einer Milliarde Teilen beobachtet.
Gestärkt durch diese Ergebnisse testete das Team die Bienen anschließend mit menschlichen Lungenzellkulturen, einschließlich gesunder und krebskranker Zellen. Auch hier reagierten die Bienen nicht nur auf die Tumore, sondern unterschieden auch verschiedene Zelllinien von Lungenkrebs, eine wichtige Differenzierung für die klinische Behandlung der verschiedenen Krankheitsformen.
Autumn McLane-Svoboda, Mitglied des Forschungsteams, betont: "Erstaunlich ist die Fähigkeit der Bienen, nicht nur Krebszellen zu erkennen, sondern auch die verschiedenen Linien von Lungenkrebs zu unterscheiden". Diese Entdeckung ebnet den Weg zur Entwicklung nicht-invasiver Erkennungstests auf Atemanalysebasis, ähnlich den Alkoholtests, und bietet eine vielversprechende Alternative zu Biopsien. Diese Tests könnten die Überlebensraten signifikant verbessern, indem sie eine frühzeitige Diagnose der Krankheit ermöglichen. Die vollständigen Ergebnisse dieser Studie wurden in der Zeitschrift
Biosensors and Bioelectronics veröffentlicht.
Autor des Artikels: Cédric DEPOND
Quelle: Biosensors and Bioelectronics