No piense en las abejas como polinizadores valiosos o productores de miel medicinal; resulta que estos insectos también son excelentes diagnosticadores de cáncer. Para este tipo de investigaciones médicas, los científicos han inventado un uniforme especial para abejas y un sensor.
Investigadores de la Universidad Estatal de Michigan han descubierto que las abejas melíferas pueden detectar de forma rápida y precisa biomarcadores, o concentraciones químicas, asociadas con el cáncer de pulmón humano en el aliento, así como identificar diferentes tipos de células de cáncer de pulmón, utilizando únicamente el «olor» de los cultivos celulares. . Estos resultados pueden utilizarse como modelo para el desarrollo de nuevas pruebas para el diagnóstico precoz del cáncer de pulmón. El estudio fue publicado en la revista Biosensors and Bioelectronics.
«Los insectos tienen un sentido del olfato asombroso, al igual que los perros», dijo Debajit Saha, profesor asistente en la Facultad de Ingeniería y el Instituto de Ingeniería y Ciencias Cuantitativas de la Salud de la Universidad Estatal de Michigan.
Elissa Cox, ex directora del laboratorio de Saha, y Michael Parnas, un estudiante de doctorado que trabaja en el laboratorio, desarrollaron una «receta» de aliento sintético utilizando niveles variables de seis compuestos, como tricloroetileno y 2-metilheptano, para imitar la composición química de el aliento de un paciente con cáncer de pulmón en un caso y la respiración saludable en otro.
«Probamos estas mezclas sintéticas en unas 20 abejas y también desarrollamos un arnés especial impreso en 3D que podía sostener una abeja viva mientras colocaba un pequeño electrodo en su cerebro para medir cualquier cambio en las señales cerebrales de la abeja», – dijo Cox.
“Transmitimos estos olores a las antenas de las abejas y registramos las señales neuronales en sus cerebros. Vimos un cambio en la respuesta de la actividad neuronal de la abeja y pudimos medir cuántos compuestos indicadores de cáncer deben estar presentes en el aliento de una persona para que una abeja detecte el cáncer. Las abejas detectaron concentraciones muy pequeñas, lo que es un resultado excelente”, añadió Saha.
«Encontramos varias neuronas diferentes que se activan en el cerebro de la abeja y que distinguen claramente entre la respiración sintética causada por el cáncer de pulmón y la respiración saludable», señaló Parnas.
A continuación, se realizaron experimentos en cultivos de células de cáncer de pulmón humano con la ayuda de Christopher Contag, director del Instituto de Ingeniería y Ciencias Cuantitativas de la Salud de la Universidad Estatal de Michigan, y su laboratorio.
Para estos experimentos, se cultivaron diferentes tipos de cultivos de células de cáncer de pulmón humano en matraces sellados y se utilizó un sensor basado en cerebro de abeja para probar el olor de las células de cáncer de pulmón. Los investigadores han demostrado con éxito que este sensor basado en el cerebro de una abeja puede distinguir entre cáncer de pulmón de células pequeñas, células de cáncer de pulmón de células no pequeñas y células sanas. Según los científicos, la asombrosa capacidad de las abejas no sólo para detectar células cancerosas, sino también para distinguir líneas celulares de diferentes tipos de cáncer de pulmón, puede utilizarse para diagnosticar rápidamente tipos específicos de cáncer y elegir el tratamiento adecuado. El equipo está desarrollando una prueba no invasiva que sólo requerirá que los pacientes respiren en el dispositivo, y un sensor en su interior, basado en el cerebro de las abejas, analizará el aliento e informará de forma inalámbrica en tiempo real si hay sustancias químicas cancerosas presentes.
Fuente: Universidad Estatal de Michigan Foto: Laboratorio Saha.
