Французские ученые в эксперименте показали, что муравьи по запаху могут весьма точно отличать раковые клетки от нормальных. Неужели они будут использоваться для диагностики этой страшной болезни на ранних стадиях? Это кажется невероятным.
Все мы наслышаны о том, как важно определять злокачественные заболевания на ранних стадиях развития. Для этого постоянно ведется поиск маркеров рака. В последнее время все чаще пишут о диагностике по запаху.
Злокачественный аромат
Уже установлено, что опухолевые клетки выделяют специфические летучие вещества, по которым можно диагностировать рак. Это связано с тем, что у них изменен обмен веществ. Пахучие компоненты выделяются при дыхании, с потом, мочой и другими путями, для их определения применяют такие аналитические методы, как спектроскопия и хроматография. Другое направление — использование вместо бездушных аналитических приборов живых собак. Есть масса серьезных исследований, опубликованных в самых престижных научных медицинских журналах, в которых продемонстрирована эффективность такой диагностики.
Один из центров таких исследований — Институт Кюри во Франции. Здесь c 2016 года работает группа ученых, разрабатывающих простой и точный метод диагностики рака молочной железы с помощью собак. Вот как выглядит такое исследование: женщина несколько часов носит на груди кусок специальной ткани, после этого он отправляется в лабораторию, где собаки, обнюхав его, выносят свой диагностический вердикт.
Наука в стиле фэнтези
И вот на днях французы ошарашили мир новым направлением в диагностике рака по запаху. В своем эксперименте вместо собак они использовали муравьев. Это кажется фантастическим и даже похоже на «утку». Но свою статью они опубликовали в iScience — это серьезный научный журнал знаменитого издательского дома Cell («Клетка»). И вот цитата из этой публикации: «Мы показываем, что муравьям требуется всего несколько тренировочных занятий, чтобы выучить, запомнить и надежно обнаружить запах раковых клеток человека», — пишут авторы.
Нет сомнения, что обе группы ученых, изучающих муравьев и собак, общаются друг с другом, ведь среди авторов новой публикации есть исследователь из Института Кюри, в котором занимаются собаками. Исследователи муравьев прекрасно осведомлены о трудностях работы с этими животными. Например, собак нужно обучать месяцами, повторяя упражнения сотни и сотни раз, чтобы выработать у них навык. А вот у муравьев, как пишут они, условный рефлекс на нужный запах можно выработать буквально после нескольких повторений. Неужели все это возможно? Обычному человеку в это трудно поверить.
Никаких шуток, это серьезно
Чтобы оценить, насколько это реально, мы попросили изучить статью и вынести свой вердикт известного специалиста по муравьям, энтомолога, доктора биологических наук, старшего научного сотрудника Научно-исследовательского Зоологического музея МГУ им. М. В. Ломоносова Елену Федосееву:
«Французские ученые из Сорбонского и Парижского университетов и Института Кюри сделали очень хорошую и корректную работу, в которой показали, что муравьи могут определять раковые клетки по запаху. Эксперимент поставили на обычных муравьях вида Formica fusca — это бурые лесные муравьи, широко распространенные в природе, в том числе и у нас. Например, их много в ближнем Подмосковье. В отличие от рыжих лесных муравьев (Formica rufa), они не строят хорошо нам знакомые муравейники из хвои, а устраивают свои гнезда в земле или в упавших деревьях.
Использование муравьев в таком эксперименте обусловлено тем, что у них очень хорошее обоняние. В их жизни оно играет более значимую роль, чем зрение. По запаху они опознают друг друга, отличают своих от чужих, ищут пищу, совместно со зрением используют обоняние в ориентации.
По своему опыту знаю, что у муравьев быстро вырабатывается условный рефлекс на различные факторы (свет, цвет, тип фигуры, определенный запах), если эти стимулы подкрепляют приманкой. Благодаря этому их и обучили выбирать злокачественные клетки по исходящему от них запаху. Вознаграждением за такой выбор служила капля раствора сахарозы.
Муравьи запоминали связь между запахом и сиропом и потом выбирали запомнившийся запах уже без подкрепления. Но время от времени рефлекс поддерживали с помощью той же приманки, чтобы он не забывался. Все это реально. Проблема мне видится в том, что эксперимент пока проведен с культурами раковых клеток, и неясно, смогут ли муравьи все это повторить в реальных условиях с пациентами. Для этого нужны дальнейшие исследования. Думаю, что французские ученые их планируют».