Zhakowali mózgi szarańczy, by stworzyć cyborgi wykrywające raka

O szarańczach słyszymy najczęściej w negatywnym kontekście niszczenia upraw i przyczyniania się do klęski głodu w Azji i Afryce, ale już niebawem może się to zmienić i nie chodzi tu wcale o "chipsy" zatwierdzone przez Unię Europejską do sprzedaży w sklepach. Jakiś czas temu słyszeliśmy o modyfikowanych szarańczach wspomagających saperów, a teraz dołączają do nich także szarańcze-cyborgi zdolne do wykrywania nowotworów po zapachu - wygląda więc na to, że nie tylko psy i mrówki są w stanie wspomóc nas we wczesnej diagnozie. 

Jak to w ogóle możliwe? Naukowcy uważają, że część zwierząt jest w stanie wykryć zmiany w zapachu ciała oraz oddechu wywołane specyficznymi substancjami chemicznymi pojawiającymi się u osób dotkniętych chorobą. Są one bardzo subtelne, bo mówimy dosłownie o pojedynczych cząsteczkach na bilion, więc człowiek nie ma szans na ich odnotowanie, ale już pies czy szarańcza jak najbardziej - tyle że szkolenie tych pierwszych jest niezwykle kosztowne (a robotyczne odtworzenie ich nosa okazało się ekstremalnie trudne), więc naukowcy zwrócili się w stronę bardziej ekonomicznego rozwiązania.

Debajit Saha i jego zespół Michigan State University postanowili dosłownie zhakować mózgi szarańczy, żeby osiągnąć swój cel, a efekty swoich prac opisali w pracy opublikowanej na łamach magazynu bioRXiv. W tym celu chirurgicznie zmodyfikowane te organy, umieszczając w ich płatach elektrody, których celem jest przechwytywanie sygnałów z czułków wykorzystywanych do wyczuwania zapachów. 

Do trenowania systemu zespół wyhodował też trzy typy komórek nowotworów jamy ustnej człowieka i zestaw zdrowych komórek oraz opracował urządzenie przechwytujące gazy emitowane przez te tkanki. To właśnie z pomocą tego ostatniego cyber-szarańcze mogły poczuć zapach wszystkich komórek i jak się okazuje ich mózgi reagowały na każde z nich inaczej, bez problemu identyfikując te zmienione chorobowo.

Czy oznacza to, że już niebawem będziemy mogli udać się do najbliższej przychodni czy szpitala, żeby za pomocą cyber-szarańczy sprawdzić swoje zdrowie? Z pewnością nic nie wydarzy się w tym temacie szybko, bo system wymaga akceptacji ze strony odpowiednich organów regulacyjnych, a do tego budzi nieco wątpliwości etycznych.

Bo chociaż cały czas mówimy o cyber-szarańczach, to należy mieć świadomość, że chodzi tu wyłącznie o ich zmodyfikowane mózgi, sztucznie podtrzymywane przy życiu przez badaczy, co nie wszyscy są w stanie zaakceptować.

Niemniej zespół zamierza kontynuować swoje prace, skupiając się na optymalizacji działania systemu - w obecnej formie wymaga on do sprawnego działania od 6 do 10 mózgów szarańczy i naukowcy mają nadzieję, że nowe elektrody pozwolą zmniejszyć ich liczbę. Co więcej, planują też formę mobilną, dzięki której będą mogli przeprowadzić testy w warunkach rzeczywistych, poza laboratorium.