Las abejas pueden detectar el cáncer de pulmón por su olor

Las abejas melíferas son capaces de identificar en el laboratorio los olores más tenues del cáncer de pulmón, incluido el ligero aroma detectable en el aliento del paciente.

Aprovechando el extraordinario sentido del olfato de las abejas, los científicos conectaron cerebros de abejas vivas a electrodos, las expusieron a varios olores bajo sus antenas y registraron sus respuestas cerebrales. “La diferencia es asombrosa, como el día y la noche, en la reacción a una sustancia química”, explica Debajit Saha, ingeniero neuronal de la Universidad Estatal de Michigan, en East Lansing.

Según Saha y su equipo, que publicaron sus hallazgos el 4 de junio en Biosensors and Bioelectronics, los distintos olores desencadenaban patrones de actividad cerebral distintos, creando una especie de huella neural para cada aroma. Saha sugiere que, algún día, las abejas podrían servir como sensores vivos en clínicas oncológicas para la detección precoz de enfermedades.

Aunque existen narices electrónicas (e-noses) y otros dispositivos mecánicos de detección de olores, no alcanzan la sensibilidad de las abejas. “La biología puede distinguir entre mezclas muy similares, algo que no pueden hacer los sensores artificiales”, explica Saha.

El olor como lenguaje

Según Flora Gouzerh, ecóloga química del Instituto Nacional de Investigación para el Desarrollo Sostenible de Montpellier, el olor desempeña un papel crucial en la comunicación de muchas especies de insectos. Para los insectos, “es un lenguaje”, señala.

La idea de que los animales detecten enfermedades por el olor no es nueva. En 1989, los médicos documentaron que un border collie y un doberman identificaban el melanoma de su dueño. Más recientemente, los estudios han demostrado que los perros pueden detectar COVID-19 en el sudor de las personas.

Gouzerh señala que es probable que muchos insectos tengan capacidades similares; por ejemplo, se puede entrenar a las hormigas para que reconozcan el olor de las células cancerosas cultivadas en un laboratorio. Sin embargo, las capacidades de las abejas no se habían demostrado claramente hasta ahora.

Al conectarse directamente a las neuronas de los insectos, los científicos pueden prescindir del adiestramiento conductual. En lugar de pasar semanas enseñando a un perro a reaccionar ante olores sospechosos, pueden obtener resultados inmediatos directamente del cerebro de la abeja.

En sus experimentos, las abejas se sujetaban con arneses impresos en 3D y cera mientras los investigadores realizaban una cirugía cerebral para conectar cables a la región de procesamiento de olores. A continuación, un dispositivo enviaba bocanadas de aire a las antenas de las abejas, como si rociaran muestras de perfume.

Las abejas AI distinguen entre olores de aliento sanos y cancerígenos con más de un 93% de precisión

Cada bocanada podría contener una mezcla de varios olores, como los del aliento de individuos sanos, o una mezcla que imita el perfil de olor único del aliento de los pacientes con cáncer de pulmón, que es imperceptible para la nariz humana. Analizando las señales eléctricas del cerebro de las abejas, los investigadores pudieron diferenciar entre estos tipos de aliento sintético con una precisión mínima del 93%.

En otro experimento, el equipo de Saha recogió muestras de aire de células pulmonares cultivadas en el laboratorio. Las abejas pudieron distinguir con éxito entre las muestras de aire de células sanas y las de células con dos tipos de cáncer de pulmón: cáncer de pulmón de células pequeñas y cáncer de pulmón de células no pequeñas.

Las investigaciones en curso en el laboratorio de Saha también han demostrado que las abejas pueden detectar otros olores traza, como los de las sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas (PFAS), conocidas comúnmente como sustancias químicas para siempre, que son notoriamente difíciles de identificar en el medio ambiente. “Eso me dejó alucinado”, afirma. “Las PFAS son muy difíciles de detectar”.

El equipo de Saha pretende utilizar su sensor de olor basado en abejas para analizar muestras de aliento de pacientes reales con cáncer. La principal limitación es que la salud cerebral de las abejas se deteriora en pocas horas, lo que hace que sus respuestas sean poco fiables. Sin embargo, el dispositivo proporciona resultados rápidos y en tiempo real. Con un solo cerebro de abeja, Saha calcula que en teoría podrían procesar más de 100 muestras.

Read the original article on: Science News

Read more: Bees and Hoverflies Gobble False Pollen, Profiting Both Insect and Plant