Yazar: Meghan Rosen
Çevirmen: Tuğçe Gül Yeşilyayla
Kanserle ilgili kokular farklı beyin örüntülerini1 tetikliyor.
Kelebek gibi süzülüp, arı gibi kanserin kokusunu almak mı?
Bal arıları laboratuvarda akciğer kanserinin hafif kokularını ve hatta hastanın nefesinden yayılan hafif hastalık kokusunu bile tespit edebiliyor.
Böceklerin mükemmel koku alma yeteneklerinden ilham alan bilim insanları, canlı arıların beyinlerini elektrotlara bağladılar, böceklerin antenlerinin altına farklı kokular aktardılar ve beyin sinyallerini kaydettiler.
Doğu Lansing’deki Michigan Devlet Üniversitesinden Sinir Mühendisi Debajit Saha, “Bir arının bir kimyasala tepki verip vermediği gece ve gündüz gibi çok açık” diyor.
Debajit Saha ve meslektaşlarının 4 Haziran’da Biosensors and Bioelectronics dergisinde yayımladığı rapora göre farklı kokular, her bir koku için bir tür sinirsel parmak izi olan tanınabilir beyin aktivite örüntülerini tetikledi. Ve yine Saha’nın söylediklerine göre bir gün doktorlar kanser kliniklerinde bal arılarını erken hastalık tespiti için canlı dedektörler olarak kullanabilecektir.
“Elektronik burunlar” veya “e-burunlar” ve diğer türde mekanik koku algılama ekipmanları mevcuttur ancak bunlar tam olarak koku alıcıları olarak çalışan bir bal arısının dizleri değildir.
Konu “kokuya” geldiğinde Saha şöyle diyor: “Biyoloji, başka hiçbir tasarlanmış alıcının yapamayacağı çok ama çok benzer karışımları ayırt etme yeteneğine sahip.”
Montpellier’deki Fransız Ulusal Sürdürülebilir Kalkınma Araştırma Enstitüsünden Kimya Ekolojisti Flora Gouzerh, kokunun birçok böcek türünün iletişim kurmasında önemli bir rol oynadığını söylüyor. Onlar için “bu bir dil” diye ekliyor.
Hayvan duyularının hastalık kokusu alabileceği fikri yeni bir şey değil; doktorlar 1989 yılında bir border collie ve bir Doberman köpek ırklarının sahiplerinin melanomunu kokladığını bildirdi [1].
Yakın zamanda bilim insanları, köpeklerin insanların terini koklayarak Covid-19 vakalarını tespit edebildiğini gösterdi. Birçok böcek de muhtemelen hastalıkları tespit etme yeteneğine sahiptir. Gouzerh ise şöyle açıklıyor: Örneğin karıncalar, bir laboratuvar kabında yetişen kanser hücrelerinin kokusunu alacak şekilde eğitilebilirler. Ancak şu ana kadar arıların yetenekleri bu kadar net değildir.
Bilim insanları böceklerin nöronlarına doğrudan bağlanarak bazı davranışsal eğitimleri atlayabilirler2. Örneğin; ekip, şüpheli bir şeyin kokusunu aldığında bir köpeğe oturmayı öğretmek için haftalar harcamak yerine cevabını doğrudan beyinden alabiliyor.
Araştırmacılar, arıların beynindeki kokuları işleyen bölgeye kabloları bağlayarak beyin ameliyatı gerçekleştirirken bal arıları üç boyutlu baskılı plastik koşumlar ve bir miktar balmumu ile yerinde tutuldu. Bir cihaz, bir satıcının parfüm tezgâhına koku sıkması gibi böceklerin antenlerine hava üflemeleri gönderiyordu. Her üfleme, sağlıklı insanların soluduğu kokulara benzer birbirine karışan kokuları içermektedir. Başka bir karışım, akciğer kanseri hastalarının nefeslerindeki, insan burnunun algılayamayacağı farklı kokular içeren miyasmayı taklit ediyordu. Arıların beyinlerinden okunan elektrik sinyallerini kullanan araştırmacılar, iki tür sentetik nefesi en az % 93 oranında ayırt edebildi.
Ayrı bir deneyde Saha’nın ekibi laboratuvarda yetiştirilen akciğer hücrelerinin üzerinde kalan havayı topladı. Arılar, sağlıklı hücrelerin yanından alınan hava örnekleri ile iki kanser türünün (küçük hücreli akciğer kanseri ve küçük hücreli olmayan akciğer kanseri) hücrelerinin yakınında toplanan hava örnekleri arasındaki farkı başarılı bir şekilde tanıyabildi. Saha’nın laboratuvarında devam eden çalışmalar, arıların koku alma yeteneklerinin, yaygın olarak “PFAS” olarak bilinen “perfloroalkil” ve “polifloroalkil” maddeler veya “sonsuz kimyasallar3” tarafından yayılanlar gibi diğer kokulara da uzandığını ortaya çıkardı. “Bu aslında aklımı başımdan aldı” diyor. “Ortamdaki PFAS’ın tespit edilmesi çok ama çok zordur.”
Saha’nın ekibi; sahip oldukları apian koku alıcı cihazını, gerçek kanser hastalarının nefesini test etmek için kullanmayı umuyor. Cihazın en büyük zayıflığının, arıların beyin sağlığının zayıflamasına ve tepkilerinin dengesiz hâle gelmesine kadar sadece birkaç saat dayanması olduğunu söylüyor. Ancak hızlı çalışmakta ve sonuçları gerçek zamanlı olarak vermektedir. Saha, ekibinin teorik olarak tek bir arı beyniyle 100’den fazla örneği inceleyebileceğini de söylüyor.
Referanslar
[Çeviri Kaynağı] Rosen, M. (25 June, 2024). Honeybees can “smell” lung cancer. ScienceNews. https://www.sciencenews.org/article/honeybees-smell-lung-cancer
[1] Gouzerh, F. Ganem, G. Pichevin, A. Dormont, L. Thomas, F. (2023). Ability of animals to detect cancer odors. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Reviews on Cancer. Vol 1878. Issue 1. 188850.
https://doi.org/10.1016/j.bbcan.2022.188850.
