Bienen haben einen 100-mal empfindlicheren Geruchssinn als die menschliche Nase. Mit 170 verfügbaren Geruchsrezeptoren können sie das Vorhandensein von schwachen Stoffwechselgasen erkennen, die von Krebszellen in den frühesten Stadien der Krankheit ausgestoßen werden.
Eine Handvoll Wissenschaftler suchen nach Wegen, wie Insekten diese Informationen besser weitergeben könnten, und sind daran interessiert, Fehler mit dieser einzigartigen Fähigkeit in eine klinische Umgebung zu integrieren. Forscher der University of Georgia haben zum Beispiel ein Handgerät erfunden, das parasitäre Wespen enthält, die darauf trainiert sind, sich bestimmten Gerüchen zu nähern. Sie verwenden dann eine Computersoftware, die Filme der Wespenbewegungen analysiert, um festzustellen, welche Muster darauf hindeuten, dass ein Geruch positiv identifiziert wurde. Christina Soares, eine britische Industriedesignerin, hat Ende letzten Jahres einen eleganten Ansatz für das Verhaltenstraining bei der Entwicklung eines Glasgeräts namens Bee's verfolgt. Sie machte es so, dass das bloße Einführen von Gasen, die Krankheits-Biomarker enthalten, wie der Atem eines Patienten, dazu führen würde, dass eine Bienenkolonie in die Testkammer strömt.
Die vielleicht vielversprechendste Methode zur Diagnose von Tumoren mit Insekten stammt aus einem kürzlich durchgeführten Experiment von Forschern der Universität Konstanz und der Universität La Sapienza in Italien, bei dem nachgewiesen wurde, dass Fruchtfliegen genetisch so verändert werden können, dass sie in dem Moment leuchten, in dem sie leuchten mit diesen flüchtigen Molekülen in Kontakt kommen.
Einfacher geht es nicht. Eine Fruchtfliege besitzt weniger als die Hälfte der geruchsempfindlichen Rezeptoren als eine Biene, aber ihr Geruchssystem ist offenbar immer noch empfindlich genug, um Krebszellen von gesunden zu unterscheiden, so der Bericht des Teams. Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass die Rezeptorneuronen an den Antennen der Fliegen in der Lage waren, zwischen fünf Arten von Brustkrebs zu unterscheiden.
Für die Studie, die in der Fachzeitschrift Nature ausführlich beschrieben wurde, entwickelten die Forscher eine Maschine, die den Geruch von fünf verschiedenen Stämmen von Brustkrebszellen aus dem Labor zusammen mit gesundem in-vitro-Brustgewebe über einen Bereich blies, der die Fliegen enthielt. Anschließend untersuchten sie mit einem Mikroskop die Fluoreszenzmuster, die auf den Antennen der Fliegen sichtbar wurden, als ihre Rezeptorneuronen die Gerüche wahrnahmen.
Drosophila gelten als Modellorganismen für Forscher, die die Funktionsweise unseres eigenen Körpers besser verstehen möchten. Das relativ einfache Basisgenom der Fruchtfliege kann leicht verändert werden. Wissenschaftler schalten bestimmte Gene selektiv ein und aus und führen auch mutierte menschliche Gene ein. In der Vergangenheit haben Bioingenieure mutierte Fliegen mit fluoreszierenden Verdauungssystemen hergestellt, um die Mechanismen für Verstopfung und Wassereinlagerungen während der Schwangerschaft zu untersuchen. Sie wurden auch verwendet, um das Fortschreiten der Alzheimer-Krankheit zu untersuchen.
Die beliebten Laborinsekten sind kostengünstig zu züchten und besitzen kurze Lebenszyklen, die eine effiziente Forschung ermöglichen. Der Hauptautor der Studie, Giovanni Galizia von der Universität La Sapienza, erklärte in einer Pressemitteilung, dass Fruchtfliegen angesichts dieser Merkmale ideal für diese wichtige Rolle in der medizinischen Forschung geeignet sein könnten.
"Die hohe Empfindlichkeit der natürlichen Geruchsrezeptoren, gepaart mit der Schnelligkeit, mit der wir diese Testergebnisse erzielen können, könnte zur Entwicklung eines billigen, schnellen und hocheffizienten Vorscreenings führen, mit dem Krebszellen erkannt werden können." lange bevor wir sie mit den gegenwärtigen diagnostischen Bildgebungstechniken entdecken können. "
