Wissenschaftler hacken das Gehirn von Heuschrecken, um Krebszellen anhand des Geruchs zu identifizieren
Verschiedenes / / June 23, 2022
Damit lassen sich in Zukunft schnelle Atemtests erstellen – schon ohne Insekten.
Neue Forschung zeigtedass Heuschreckengehirne helfen können, Anzeichen von Krebs beim Menschen in einer Laborumgebung zu erkennen.
Die Idee, Tiere zur Erkennung von Krankheiten einzusetzen, ist nicht neu: Diensthunde werden darauf trainiert begleitende Diabetiker den Blutzuckerspiegel des Besitzers überwachen können, und das bereits nach wenigen Wochen Hundetraining bestimmen kannob die Person am Coronavirus erkrankt ist.
In allen Fällen reagieren Tiere auf Körpergeruch und menschlichen Atem. Tatsache ist, dass die Zusammensetzung der Chemikalien in unseren natürlichen Flüssigkeiten mit unserem Stoffwechsel variieren kann – der sich ändert, wenn wir krank werden. Änderungen können mehrere Teile pro Billion betragen, und moderne Geräte können dies nicht erkennen - aber Tiere haben dies dank der Evolution gelernt.
Aber die Ausbildung und Pflege eines Hundes ist ziemlich schwierig und teuer – und die Entwicklung eines Geräts, das nach dem Prinzip einer Hundenase funktioniert, ist äußerst schwierig. Dann beschlossen Wissenschaftler der Michigan Technological University, das Gehirn eines Tieres zu hacken, um besser zu verstehen, wie das alles funktioniert.
Heuschrecken wurden als Versuchsobjekte ausgewählt, da diese Insekten gut untersucht sind. Die Wissenschaftler legten das Gehirn einer lebenden Heuschrecke chirurgisch frei und führten Elektroden in die Gehirnlappen ein, die Signale von den Antennen des Insekts empfangen, mit denen sie riechen.
Sie züchteten auch drei verschiedene Arten von menschlichen Mundkrebszellen sowie krebsfreie Zellen. Sie verwendeten ein Gerät, um das von jedem Zelltyp abgegebene Gas einzufangen und es zu den Antennen der Heuschrecke zu bringen. Das Gehirn der Heuschrecke reagierte auf jedes Signal unterschiedlich, so dass Wissenschaftler nur anhand der Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Gehirns genau bestimmen konnten, welches Gas eine Testperson erhalten hatte.
Dies ist das erste Mal, dass das Gehirn eines lebenden Insekts verwendet wurde, um Krebs zu erkennen. Für ein genaues Ergebnis ist es optimal, ein System von 6-10 Gehirnen zu verwenden, um genügend Neuronen zu analysieren, aber die Autoren hoffen, dass die Verwendung anderer Elektroden helfen wird, mit nur einer auszukommen. Sie planen auch, ein tragbares Gerät zu entwickeln, das das Gehirn und die Antennen einer Heuschrecke verwendet, mit dem echte Patienten diagnostiziert werden können.
Aber die Frage der Ethik bleibt offen. Wenn die Bienen verwenden um nach Sprengstoff zu suchen, das schadet den Insekten nicht, und nach der "Arbeit" werden sie in die Wildnis entlassen. Für Heuschrecken ist die Teilnahme an solchen Experimenten jedoch ein One-Way-Ticket, das für manche Patienten möglicherweise nicht geeignet ist.
Wissenschaftler versuchen aber auch herauszufinden, welche Rezeptoren in den Antennen helfen, Krebs zu erkennen, um sie im Labor zu kopieren und auf echte Insekten zu verzichten. Vielleicht wird es in Zukunft möglich sein, vollständig künstliche Geräte für schnelle Atemtests für Krebs herzustellen.
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