Собаки-нюхачи известны своей способностью обнаруживать различные вещества и болезни. Однако новое исследование показывает, что муравьи могут научиться идентифицировать раковые клетки гораздо эффективнее и быстрее, чем их четвероногие соперники.
Новое исследование доказывает, что муравьи способны различать раковые и здоровые клетки, а также разные типы рака уже после 30 минут тренировки. Как это возможно?
Раковые клетки имеют измененный метаболизм, который производит определенные летучие органические соединения (ЛОС), которые могут быть обнаружены видами с очень сложным обонятельным аппаратом.
Муравьи учатся быстрее, чем собаки
Собаки отлично справляются с обнаружением летучих органических соединений, поэтому их часто вызывают для помощи в диагностике заболеваний или обнаружении спрятанных наркотиков и других запрещенных предметов.
Однако авторы исследования объясняют, что, несмотря на свою эффективность, собаки учатся намного медленнее, чем муравьи, и им требуется протокол интенсивного обучения, прежде чем они будут готовы отличить образцы рака от здоровых.
В то же время они утверждают, что муравьи «эквивалентны собакам по способности обнаружения» и что насекомых можно обучить за считанные минуты выполнять задачи, на изучение которых у собак уходит год.
Как ученые «дрессировали» муравьев?
Ученые пытались обучить вид муравьев под названием Formica fusca обнаруживать раковые клетки. Для этого они поместили клетки рака молочной железы в чашку Петри вместе со здоровыми клетками и добавили сладкую закуску рядом с раковыми клетками.
С неоднократными попытками муравьи находили лакомство все быстрее и быстрее, что свидетельствует о том, что они научились распознавать летучие органические соединения, вырабатываемые раковыми клетками.
Проведя этот тест всего три раза, исследователи решили повторить эксперимент без добавления лакомства и обнаружили, что насекомые по-прежнему выстраиваются в линию для раковых клеток, предполагая, что они помнили запах этих клеток и предыдущую ассоциацию со сладкой наградой.
Затем авторы исследования повторили исследование, но на этот раз муравьям дали для идентификации различные типы клеток рака молочной железы. Как и в первом эксперименте, одна из этих клеточных линий сопровождалась лакомством.
И снова муравьи быстро научились двигаться прямо к раку, связанному с наградой, что указывает на то, что они могут различать разные типы рака на основе уникального набора летучих органических соединений, испускаемых каждым из них.
«Мы показываем, что отдельным муравьям требуется всего несколько тренировочных испытаний, чтобы научиться, запомнить и надежно обнаружить запах раковых клеток человека», - говорят ученые.
«Использование муравьев в качестве живых инструментов для обнаружения биомаркеров рака человека возможно, быстро и менее трудоемко, чем использование других животных», - добавляют они.