As Abelhas Podem Detectar Câncer de Pulmão pelo Aroma

As abelhas podem identificar os leves aromas do câncer de pulmão em laboratório, incluindo o leve aroma detectável no hálito do paciente.

Aproveitando o notável olfato das abelhas, os cientistas conectaram os cérebros das abelhas vivas a eletrodos, expuseram-nas a vários aromas sob suas antenas e registraram suas respostas cerebrais. “A diferença é impressionante – como noite e dia – na forma como [uma abelha] reage a um produto químico”, explica Debajit Saha, engenheiro neural da Michigan State University, em East Lansing.

Diferentes odores desencadearam padrões distintos de atividade cerebral, criando uma espécie de impressão digital neural para cada cheiro, de acordo com Saha e sua equipe, que publicaram suas descobertas em 4 de junho na revista Biosensors and Bioelectronics. Ele sugere que um dia as abelhas poderão servir como sensores vivos em clínicas de câncer para detecção precoce de doenças.

Embora existam narizes eletrônicos (nariz eletrônico) e outros dispositivos mecânicos de detecção de odores, eles não correspondem à sensibilidade das abelhas. “A biologia pode distinguir entre misturas muito semelhantes que nenhum sensor projetado consegue”, explica Saha.

Aroma como Linguagem

O cheiro desempenha um papel crucial na forma como muitas espécies de insectos comunicam, diz Flora Gouzerh, ecologista química do Instituto Nacional Francês de Investigação para o Desenvolvimento Sustentável, em Montpellier. Para os insetos, “é uma linguagem”, observa ela.

A ideia de animais detectarem doenças pelo cheiro não é nova. Em 1989, os médicos documentaram um border collie e um Doberman identificando o melanoma do seu dono. Mais recentemente, estudos mostraram que os cães podem detectar COVID-19 no suor das pessoas.

Gouzerh aponta que muitos insetos provavelmente têm habilidades semelhantes; por exemplo, as formigas podem ser treinadas para reconhecer o cheiro de células cancerígenas cultivadas em laboratório. No entanto, as capacidades das abelhas não tinham sido claramente demonstradas até agora.

Ao conectarem-se diretamente aos neurônios dos insetos, os cientistas podem contornar a necessidade de treinamento comportamental. Em vez de passar semanas ensinando um cão a reagir a cheiros suspeitos, eles podem obter resultados imediatos diretamente do cérebro da abelha.

Em seus experimentos, as abelhas foram contidas usando arreios impressos em 3D e cera, enquanto os pesquisadores realizavam uma cirurgia cerebral para prender fios à região de processamento de odores. Um dispositivo então liberou sopros de ar nas antenas das abelhas, semelhantes a borrifar amostras de perfume.

Abelhas IA Distinguem entre Aromas de Hálito Saudáveis ​​e Cancerosos com mais de 93% de Precisão

Cada baforada pode conter uma mistura de vários odores, como os do hálito de indivíduos saudáveis, ou uma mistura que imite o perfil olfativo único do hálito de pacientes com câncer de pulmão, que é imperceptível ao nariz humano. Ao analisar os sinais eléctricos do cérebro das abelhas, os investigadores conseguiram diferenciar entre estes tipos de respiração sintética com pelo menos 93% de precisão.

Em outro experimento, a equipe de Saha coletou amostras de ar de células pulmonares cultivadas em laboratório. As abelhas conseguiram distinguir com sucesso entre amostras de ar de células saudáveis ​​e amostras de células com dois tipos de câncer de pulmão: câncer de pulmão de células pequenas e câncer de pulmão de células não pequenas.

A pesquisa em andamento no laboratório de Saha também demonstrou que as abelhas podem detectar outros vestígios de cheiros, como os de substâncias perfluoroalquílicas e polifluoroalquílicas (PFAS), comumente conhecidas como produtos químicos para sempre, que são notoriamente difíceis de identificar no ambiente. “Isso realmente me surpreendeu”, diz ele. “Os PFAS são muito difíceis de detectar.”

A equipe de Saha pretende usar seu sensor de cheiro baseado em abelhas para testar amostras de hálito de pacientes reais com câncer. A principal limitação é que a saúde cerebral das abelhas se deteriora em poucas horas, fazendo com que suas respostas se tornem pouco confiáveis. No entanto, o dispositivo fornece resultados rápidos e em tempo real. Com apenas um cérebro de abelha, Saha estima que eles poderiam, teoricamente, processar mais de 100 amostras.

Leia o Artigo Original: Science News

Leia mais: Quem Diria que os Enxames de Abelhas Robóticas Poderiam Ser tão Cativantes?