Naukowcy z Uniwersytetu Rey Juan Carlos oraz szpitala Alcorcón w Madrycie dokonali analizy stężeń lotnych substancji w wydychanym przez ludzi powietrzu. W badaniu brało udział 31 ochotników – 11 pacjentów cierpiących na raka krtani w różnym stadium, oraz 20 zdrowych osób, wśród których połowę stanowili palacze. Otrzymane wyniki skonfrontowano z trybem życia oraz stanem zdrowia każdego z uczestników. Okazało się, że mimo, iż w wydychanym powietrzu znajdują się tysiące lotnych związków organicznych (ang. volatile organic compounds, VOC), to stężenie niektórych z nich ulega znaczącej zmianie w zależności od stanu zdrowia człowieka.

Wyniki wskazują, że powietrze wydychane przez osoby w bardziej zaawansowanym stadium nowotworu krtani (tzw. etap T3) zawiera znacząco zmienione stężenia aż siedmiu związków. Zmiana ta ma miejsce nie tylko w odniesieniu do zdrowych ludzi, ale również do chorych we wczesnych fazach choroby (tzw. T1). Jednocześnie, niezależnie od stopnia zaawansowania nowotworu, u osób cierpiących na raka krtani zauważalne jest wyraźnie wyższe stężenie m.in. etanolu (C₂H₆O) i 2-butanonu (C₄H₈O). Związki te mogą stanowić zatem potencjalne markery zmian nowotworowych w obrębie krtani, których oznaczenie możliwe jest w zupełnie nieinwazyjny sposób.

Badanie polegało bowiem na dmuchaniu do torebek fluorowanych poliwinylem. Jedynym wymogiem stawianym ochotnikom było pozostawanie na czczo przez co najmniej osiem godzin przed pobraniem próbki wydychanego powietrza. W ten sposób wyeliminowano możliwość obecności produktów metabolizmu stanowiących pozostałość po posiłku. Zebranie próbki poddawano analizie z wykorzystaniem takich technik jak mikroekstrakcja do fazy stancjonarnej (ang. solid phase microextraction, SPME), chromatografia gazowa (ang. gas chromatography, GC) oraz spektrometria mas (ang. mass spectrometry, MS). Metody te stanowią najczulsze narzędzia analityczne umożliwiające rozdział i identyfikację nawet znikomo małych ilości związków chemicznych. Wykrywają one stężenia na poziomie 40ppb (ang. parts per billion - części na miliard).

Ostatecznym celem tego, i wielu podobnych eksperymentów, jest stworzenie „elektronicznego nosa”, który mógłby zupełnie bezinwazyjnie wykrywać choroby już na wczesnych etapach. Hiszpańska grupa badawcza pracuje bowiem już od pewnego czasu nad czujnikami zdolnymi do wykrywania schorzeń na podstawie składu wydychanego powietrza. W tej chwili naukowcy mają świadomość, że konieczne jest przeanalizowanie większej liczby próbek. Wyniki opublikowanego niedawno badania stanowią jednak krok w poszukiwaniu alternatywnych markerów nowotworowych.

Szybka diagnostyka jest kluczowym etapem w walce z chorobą, a na pewno dla każdego z nas bardziej komfortowe będzie nadmuchanie do torebki niż poddanie się skomplikowanym badaniom. Uproszczenie i przyspieszenie metod wykrywania nowotworów mogłoby znacząco zwiększyć szanse na odpowiednio wczesne rozpoczęcie leczenia, a tym samym na wygraną z chorobą. W szerszej perspektywie naukowcy chcieliby bowiem zidentyfikować markery również innych, bardziej rozpowszechnionych nowotworów, takich jak m.in. rak płuc. Na razie, dzięki udziałowi w badaniu aktywnych palaczy, doświadczenie wykazało, że również powietrze wydychane przez osoby palące ma charakterystyczny skład. Widoczne jest w nim wyraźne zwiększenie stężeń m.in. benzenu oraz furfuralu. Nie wykluczone zatem, że szersze badania umożliwią stworzenie schematu zależności stężeń poszczególnych związków chemicznych od ludzkiego schorzenia oraz trybu życia.