أظهر علماء أن الجراد بارع في التمييز بين الخلايا البشرية السليمة والخلايا السرطانية باستخدام حاسة الشم - ويمكن أن يفتح ذلك فرصا لاكتشاف المرض في وقت مبكر، ما يمنح فرص الشفاء.

والأفضل من ذلك، يمكن للحشرات بالفعل أن تنتقي سلالات الخلايا السرطانية الفردية، ما يشير إلى إمكانية اكتشاف نوع السرطان، وكذلك وجوده.

وإذا تمكنا من معرفة كيفية تسخير هذه القدرة في الأجهزة الطبية، فهناك قدر هائل من الإمكانات. ويُظهر اكتشاف الجراد، الذي يُقاس بالتغيرات في نشاط الدماغ الذي تلتقطه الأقطاب الكهربائية، أنه موثوق وحساس وسريع - يحدث في بضع أجزاء من الثانية فقط.

ويقول عالم الأحياء الدقيقة كريستوفر كونتاغ، من جامعة ولاية ميتشيغان: "الاكتشاف المبكر للسرطان مهم جدا، ويجب أن نستخدم كل أداة ممكنة للوصول إليه، سواء كانت مصممة أو تم توفيرها لنا بملايين السنين من الانتقاء الطبيعي.

وإذا نجحنا، سيكون السرطان مرضا قابلا للعلاج". وأصبح كل هذا ممكنا بسبب المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) التي نتنفسها، والتي يعرف العلماء أنها تتغير بطريقة ما بسبب وجود السرطان الذي يتدخل في عمليات التمثيل الغذائي للخلايا الفردية.

 وباستخدام أقطاب كهربائية متصلة بأدمغة الجراد، تمكن الفريق من قياس استجابة الحشرات لعينات الغاز من الخلايا المختلفة وإنشاء ملفات تعريف للإشارة تمثل المواد الكيميائية التي كانت تشمها.

ومن المؤكد أن السمات التي تم إنشاؤها استجابة للخلايا السليمة والخلايا السرطانية كانت متميزة.

وبعد أن أثبتوا سابقا أن الخلايا من سرطانات الفم تبدو مختلفة عن الخلايا الطبيعية تحت المجهر، وبتراجع ذلك إلى التحولات في المستقلبات، تمكن العلماء من تأكيد أن الخلايا كانت رائحتها مختلفة بالفعل عند الجراد.

واقتصرت هذه الدراسة الخاصة على سرطانات الفم، لكن الباحثين واثقون من أنه يمكن اكتشاف أنواع أخرى من السرطان بنفس الطريقة بسبب التوقيعات المختلفة للمركبات العضوية المتطايرة المنتجة.

ويقول كونتاغ: "توقعنا أن تظهر الخلايا السرطانية بشكل مختلف عن الخلايا الطبيعية. ولكن عندما تتمكن الحشرات من تمييز ثلاثة أنواع مختلفة من السرطانات عن بعضها البعض، كان ذلك مذهلا".

وعبر أنواع مختلفة من السرطان، يكون معدل البقاء على قيد الحياة حوالي 10-20% عند اكتشاف السرطان في المرحلة 4 (عندما ينتشر إلى أجزاء أخرى من الجسم). قارن ذلك بالسرطانات التي تم رصدها في المرحلة الأولى، والتي لديها فرصة 80-90٪ للبقاء على قيد الحياة للمرضى - وهذا فرق كبير.

ويتمثل الهدف النهائي للفريق في "اختراق" دماغ الحشرة لاستخدامه في تشخيص الأمراض، وعكس هندسة قوة الاستنشاق الطبيعية للجراد.

ولا يزال الوقت مبكرا، ولكن يمكن للباحثين رؤية آفاق أجهزة الكشف القابلة للاستخدام. والورقة المطبوعة متاحة مسبقا في BioRxiv.