Na potrzeby badania w laboratorium wyhodowano różne rodzaje kultur ludzkich komórek raka płuca, a następnie stworzono specjalny przepis na „syntetyczną mieszankę oddechową”, która składem chemicznym przypominała oddech osoby zdrowej i osoby z rakiem płuca. Później zespół podłączył mikroskopijne czujniki do mózgów pszczół miodnych, aby monitorować ich reakcje przekaźnictwa synaptycznego podczas wąchania różnych mieszanek oddechowych. – Stworzenie przepisu wymagało pewnej ręki. Przetestowaliśmy syntetyczne mieszanki raka płuca i zdrowego ludzkiego oddechu na około 20 pszczołach – komentuje Elyssa Cox, która brała udział w badaniu.

Naukowcy monitorowali różnicę w szybkości wypalania neuronów pszczół miodnych pod wpływem zapachów. Zespół zaobserwował aktywność wielu różnych neuronów w mózgach pszczół, co pomogło im odróżnić syntetyczny oddech raka płuca od zdrowego oddechu. Eksperyment wykazał, że pszczoły miodne mogą rozróżniać różne typy komórek raka płuca, wykorzystując zapach kultur komórkowych. Innym celem badania było określenie minimalnej ilości substancji chemicznych wskazujących na raka, które muszą być obecne w oddechu, aby owady mogły go wykryć. – Pszczoły wykryły bardzo małe stężenia. […] Potrafią rozróżnić drobne zmiany w stężeniach substancji chemicznych w mieszaninie oddechowej, które mieszczą się w zakresie części na 1 mld – zdradza prof. Debajit Saha.

Saha i jego zespół mają nadzieję, że to odkrycie doprowadzi do powstania nowych narzędzi do wykrywania chorób opartych na systemach biologicznych i analizie zapachu. Ich celem jest również opracowanie nieinwazyjnego testu do wykrywania raka. Aby wykonać ten test, pacjenci musieliby po prostu oddychać do urządzenia, co czyni go niezwykle prostym. Urządzenie miałoby czujnik inspirowany mózgiem pszczoły miodnej. Czujnik ten badałby próbkę oddechu pod kątem obecności związków związanych z nowotworem. Jeśli koncepcja się powiedzie, podejście to może pomóc we wczesnym wykrywaniu raka płuca. Co więcej, proste testy oddechowe byłyby bardziej dostępne niż skomplikowane skany lub biopsje. – Zdumiewająca jest zdolność pszczół miodnych nie tylko do wykrywania komórek nowotworowych, ale także rozróżniania linii komórkowych różnych typów raka płuca. Przyszłe możliwe implikacje tego odkrycia są ogromne, ponieważ nasz czujnik może pozwolić pacjentom na szybkie otrzymywanie konkretnych diagnoz raka, co jest niezbędne do prawidłowego leczenia – podsumowuje Autumn McLane-Svoboda.