Forskere hacker gresshoppehjerner for å identifisere kreftceller ved å lukte

Ny forskning visteat gresshoppehjerner kan bidra til å oppdage tegn på kreft hos mennesker i laboratoriemiljø.

Selve ideen om å bruke dyr til å oppdage sykdom er ikke ny: servicehunder som er trent til medfølgende diabetikere, er i stand til å overvåke eierens blodsukkernivå, og etter bare et par uker hundetrening kan bestemmeom personen er syk med koronaviruset.

I alle tilfeller reagerer dyr på kroppslukt og menneskelig pust. Faktum er at sammensetningen av kjemikaliene i våre naturlige væsker kan variere med stoffskiftet vårt – som endres når vi blir syke. Endringer kan være flere deler per trillion, og moderne utstyr kan ikke gjenkjenne dette – men dyr har takket være evolusjonen lært seg å gjøre dette.

Men å trene og vedlikeholde en hund er ganske vanskelig og dyrt - og det er ekstremt vanskelig å lage en enhet som fungerer etter prinsippet om en hunds nese. Da bestemte forskere fra Michigan Technological University seg for å hacke hjernen til et dyr for bedre å forstå hvordan det hele fungerer.

Græshopper ble valgt som forsøkspersoner, siden disse insektene er godt studert. Forskerne eksponerte kirurgisk hjernen til en levende gresshoppe og satte inn elektroder i hjernelappene som mottar signaler fra insektets antenner, som de bruker til å lukte.

De dyrket også tre forskjellige typer humane orale kreftceller, så vel som kreftfrie celler. De brukte en enhet for å fange opp gassen som sendes ut av hver type celle og brakte den til antennene til gresshoppen. Græshoppens hjerne reagerte forskjellig på hvert signal, så mye at forskerne nøyaktig kunne fastslå hvilken gass en testperson hadde mottatt, kun basert på registreringen av hjernens elektriske aktivitet.

Dette er første gang hjernen til et levende insekt har blitt brukt til å oppdage kreft. For et nøyaktig resultat er det optimalt å bruke et system med 6-10 hjerner for å analysere nok nevroner, men forfatterne håper at bruk av andre elektroder vil bidra til å klare seg med bare én. De planlegger også å lage en bærbar enhet ved hjelp av hjernen og antennene til en gresshoppe som kan brukes til å diagnostisere ekte pasienter.

Men spørsmålet om etikk er fortsatt åpent. Når biene bruk for å lete etter eksplosiver, skader dette ikke insektene, og etter "arbeidet" slippes de ut i naturen. Men for gresshopper er deltakelse i slike eksperimenter en enveisbillett, som kanskje ikke passer noen pasienter.

Imidlertid prøver forskere også å finne ut hvilke reseptorer i antennene som hjelper til med å oppdage kreft for å kopiere dem i laboratoriet og slutte å bruke ekte insekter. Kanskje vil det i fremtiden være mulig å lage helt kunstige apparater for raske respirasjonstester for kreft.