Bijen hebben een reukvermogen dat 100 keer gevoeliger is dan de menselijke neus. Met 170 geurreceptoren tot hun beschikking, kunnen ze de aanwezigheid van zwakke metabole gassen herkennen die worden uitgestoten door kankercellen tijdens de vroegste stadia van de ziekte.
Een handjevol wetenschappers onderzoeken manieren waarop insecten deze informatie mogelijk beter kunnen overbrengen en willen graag insecten met dit unieke vermogen in een klinische omgeving opnemen. Onderzoekers van de University of Georgia hebben bijvoorbeeld een mobiel apparaat uitgevonden dat parasitaire wespen bevat die zijn getraind om bepaalde geuren te bereiken. Vervolgens gebruiken ze computersoftware die film van de bewegingen van de wespen analyseert om te bepalen welke patronen aangeven dat een geur positief is geïdentificeerd. Zoals ik eind vorig jaar heb besproken, heeft Christina Soares, een Britse industriële ontwerper, een elegante benadering van gedragstraining toegepast bij het ontwikkelen van een glazen apparaat genaamd Bee's. Ze maakte het zo dat alleen het introduceren van gassen die biomarkers voor ziekten bevatten, zoals de adem van een patiënt, ervoor zou zorgen dat een kolonie bijen in de testkamer zwermt.
Maar misschien is de meest veelbelovende methode voor het gebruik van insecten om tumoren te diagnosticeren afkomstig van een recent experiment uitgevoerd door onderzoekers van de Universiteit van Konstanz in Duitsland en de Universiteit La Sapienza in Italië, die aantoonden dat fruitvliegen genetisch kunnen worden gemodificeerd om te gloeien zodra ze in contact komen met deze vluchtige moleculen.
Het wordt niet eenvoudiger dan dat. Een fruitvlieg bezit minder dan de helft van zoveel geurafhankelijke receptoren als een bij, maar het reuksysteem is blijkbaar nog steeds gevoelig genoeg om kankercellen van gezonde cellen te onderscheiden, volgens het rapport van het team. Bovendien ontdekten de onderzoekers dat de receptorneuronen op de antennes van de vliegen in staat waren om onderscheid te maken tussen vijf soorten borstkanker.
Voor de studie, gedetailleerd in het tijdschrift Nature, bedachten de onderzoekers een machine die de geur blies die werd uitgestoten door vijf verschillende stammen van laboratorium gekweekte borstkankercellen, samen met gezond in vitro menselijk borstweefsel, over een gebied met de vliegen. Ze gebruikten vervolgens een microscoop om de fluorescerende patronen te onderzoeken die zichtbaar werden op de antennes van de vliegen terwijl hun receptorneuronen de geuren detecteerden.
Drosophila worden beschouwd als modelorganismen voor onderzoekers die beter willen begrijpen hoe ons eigen lichaam werkt. Het relatief eenvoudige basisgenoom van de fruitvlieg kan gemakkelijk worden aangepast; wetenschappers schakelen selectief specifieke genen in en uit en introduceren ook gemuteerde menselijke genen. In het verleden hebben bio-ingenieurs mutantvliegen gemaakt met fluorescente spijsvertering om de mechanismen achter constipatie en waterretentie tijdens de zwangerschap te bestuderen. Ze zijn ook gebruikt om de progressie van Alzheimer te bestuderen.
De populaire laboratoriuminsecten zijn goedkoop om te kweken en hebben korte levenscycli die efficiënt onderzoek mogelijk maken. De hoofdauteur van het onderzoek, Giovanni Galizia van de Universiteit La Sapienza, verklaarde in een release dat fruitvliegjes gezien deze eigenschappen bij uitstek geschikt zijn voor deze belangrijke rol in medisch onderzoek.
"De hoge gevoeligheid van de natuurlijke reukreceptoren, gekoppeld aan de snelheid waarmee we deze testresultaten kunnen genereren, " zegt hij, "kan leiden tot de ontwikkeling van een goedkope, snelle en zeer efficiënte vooronderzoek die kankercellen kan detecteren ruim voordat we ze kunnen ontdekken met de huidige diagnostische beeldvormingstechnieken. "
