Krebs: Diagnose durch Geruchssinn von Insekten

Durchbruch in der Diagnose von Krebs erzielt

Werden in naher Zukunft Insekten Krebs bei Menschen diagnostizieren? Neuste Forschungsergebnisse legen dies nahe, denn es ist gelungen, mit der Hilfe des Geruchssinns von Insekten und einem speziellen Sensor verschiedene Arten von Mundhöhlenkrebs zu identifizieren.

In einer aktuellen Studie von Fachleuten der Michigan State University wurde untersucht, ob Heuschrecken auf der Grundlage ihres Geruchssinns unterschiedliche Arten von Krebs identifizieren können. Die Ergebnisse sind auf dem englischsprachigen Preprint-Server für Biowissenschaften „BioRxiv“ nachzulesen.

Diagnose von Krankheiten durch Tiere

In der Vergangenheit wurden bereits Tiere darauf abgerichtet, dass sie an Menschen bestimmte Erkrankungen feststellen. So können Hunde beispielsweise Krebs oder auch COVID-19 erschnüffeln.

Können Insekten Krebs riechen?

Jetzt gibt es einen neuartigen Ansatz zur Diagnose von Krebs durch Insekten. Dabei wird eine sogenannter VOC-Sensor verwendet, der auf dem neuronalen Schaltkreis des Geruchssinns von Insekten basiert.

Hinweise auf Krebs in ausgeatmeter Luft

Dass die Stoffwechselprozesse in Krebszellen verändert sind, wurde laut den Forschenden bereits eindeutig bewiesen. Dies zeige sich in der Zusammensetzung der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) in der ausgeatmeten Luft von betroffenen Personen.

So konstruierten die Forschenden einen neuen VOC-Sensor, für den zunächst ein in vivo Insektengehirn mit einer Elektrophysiologieplattform kombiniert wurde. Mit diesem
Dafür wurde die durch die Zusammensetzung der flüchtigen organischen Verbindungen der einzelnen Zellkulturen ausgelösten neuralen Geruchsreaktionen im sogenannten Antennenlappen analysiert, einem Hirnbereich bei Insekten.

Insekten erschnüffelten drei Arten von Mundhöhlenkrebs

So war es einerseits möglich, drei unterschiedliche Arten von humanen Mundhöhlenkrebs zuverlässig voneinander zu unterscheiden. Andererseits ermöglichte die Verwendung des Sensors auch die drei Krebsarten von einer nicht krebsartigen oralen Zelllinie zu unterschieden, so das Team.

Klassifizierung von Mundkrebs funktioniert zuverlässig

„Durch die Auswertung der durch VOCs ausgelösten neuronalen Reaktionen von Krebs und Nicht-Krebs zeigen wir, dass die Klassifizierung von Mundkrebs auf der Grundlage der olfaktorischen Neuronenreaktion empfindlich und zuverlässig ist“, berichten die Forschenden.

Es dauerte 250ms den Krebs zu erkennen

Ein weiterer Vorteil ist, dass dieser auf dem Gehirn aufbauende Ansatz zur Identifizierung von Krebs sehr schnell zu Ergebnissen führt, wobei die Erkennungszeit laut den Forschenden bei lediglich 250 ms liegt.

Das Team konnte auch nachweisen, dass die neue Methode zur Diagnose von Krebs in wechselnden chemischen Umgebungen wirksam ist, welche die natürlichen Bedingungen nachahmen.

„Unser hirnbasiertes Krebserkennungssystem umfasst eine neuartige VOC-Sensormethode, die die Entwicklung weiterer zukunftsweisender Technologien für die nichtinvasive Erkennung von Krebs vorantreiben wird“, resümieren die Fachleute. (as)