Увлекательное новое экспериментальное исследование, проведенное группой исследователей из Франции, предполагает, что обученные муравьи могут эффективно выявлять рак у людей. Исследователи продемонстрировали, что некоторые виды муравьев можно быстро обучить обнаруживать раковые клетки с точностью, равной той, что наблюдается у других животных, обладающих способностями к биологическому обнаружению, таких как собаки.
Мы все хорошо знакомы с необычайным обонянием собак. В течение многих лет собак использовали для отслеживания таких вещей, как наркотики и взрывчатые вещества, а совсем недавно собак изучили на предмет их впечатляющей способности вынюхивать такие болезни, как рак, малярия или даже COVID-19.
Дрессировка и содержание собаки-ищейки — дело не быстрое и недешевое. На подготовку собаки к обнаружению может уйти до года, поэтому в последнее время исследователи обратились к другим организмам, таким как мыши, пчелы и саранча.
В этом последнем исследовании изучалась возможность дрессировки вида муравья под названием Бурый лесной муравей (лат. Formica fusca). Ранее было обнаружено, что муравьи способны улавливать определенные летучие органические соединения (ЛОС), а предыдущие исследования показали, что типы рака можно идентифицировать по их собственным уникальным ЛОС. Таким образом, новое исследование было направлено на то, чтобы выяснить, можно ли научить муравьев обнаруживать раковые клетки.
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 муравьев различать раковые и нераковые клетки с точностью, аналогичной той, что наблюдалась в недавних исследованиях с использованием собак.
Муравьи могут «унюхать» рак! Исследователи обнаружили, что муравьи так же точно вынюхивают рак, как и собаки, но их можно обучить всего за 30 минут. Фото: Paul Devienne, Laboratoire d'éthologie expérimentale et comparée de l'Université Sorbonne Paris Nord.
«Таким образом, муравьи эквивалентны собакам — наиболее изученным биодетекторам — с точки зрения способности обнаружения», — пишут исследователи. «В некоторых отношениях муравьи превосходят собак, потому что им требуется чрезвычайно короткое время обучения (30 минут по сравнению с 6–12 месяцами для собаки) и меньшие затраты на обучение и содержание (мед и замороженные насекомые два раза в неделю). Наш простой протокол схемы дрессировки может быть реализован каждым после трехдневной тренировки».
Ссылаясь на предыдущие исследования по дрессировке муравьев, исследователи предполагают, что отдельных муравьев можно использовать для обнаружения раковых клеток до девяти раз, прежде чем их условные реакции начнут исчезать. Это делает муравьев более эффективным и экономичным инструментом обнаружения по сравнению с любым другим животным или организмом, используемым для аналогичных целей.
«Таким образом, муравьи представляют собой быстрый, эффективный, недорогой и высокочувствительный инструмент обнаружения летучих веществ раковых клеток», — заключили исследователи 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 муравьев для обнаружения вещей в реальном мире, помимо идентификации конкретных образцов в лаборатории.
Новое исследование было опубликовано в журнале iScience.
Источник: CNRS.
