Pe o bancă de laborator din Philadelphia se află o cutie mică, căptușită cu nanotuburi și aur aproape invizibile. O țeavă de plastic transparent trece prin ea și o desiță de știfturi, fiecare încolțind un fir roșu sau albastru, iese din capătul său. Pe măsură ce aerul din conductă trece peste nanotuburi, semnale electrice ies din cutie de-a lungul firelor de sârmă. Întregul aparat este situat lângă un flacon de sânge, „adulmecând” aerul de deasupra lui prin conductă.

miroase

Cutia, un nas electronic, este o parte esențială a unei teorii explorate de George Preti, chimist organic la Centrul de simțuri chimice Monell și o echipă interdisciplinară care include fizicieni și medici veterinari la Universitatea din Pennsylvania. Preti este expert în mirosurile umane, după ce le-a studiat de mai bine de 40 de ani. A adulmecat - atât cu mașinile, cât și cu nasul - respirația, transpirația și alte secreții în căutarea răspunsurilor despre motivul pentru care mirosim așa cum facem. Acest ultim proiect urmărește să răspundă la o întrebare pe care alții nu s-ar fi gândit niciodată să o pună: Are miros cancerul ovarian?

În medicina modernă a cancerului, medicii tind să se bazeze pe tehnici avansate de imagistică și pe detectarea nodulilor. Cu toate acestea, problema larg recunoscută cu aceste metode este că, până când medicii au motive să comande o scanare sau să simtă ceva, este adesea prea târziu. Cancerul ovarian s-a răspândit de obicei la alte organe până la momentul depistării. Dacă este prins devreme - ceea ce se întâmplă doar 15 la sută din timp, adesea accidental atunci când medicii caută altceva - 92 la sută dintre pacienți trăiesc cel puțin cinci ani. Dar când este prins târziu, această rată scade la 27%. Parfumul ar putea fi o modalitate de a ajunge acolo mai devreme.

Descoperirea unor markeri anteriori și mai buni pentru toate tipurile de cancer, în special în sânge, este o prioritate, a spus dr. J. Leonard Lichtenfeld, ofițer medical adjunct al Societății Americane de Cancer. Cancerul ovarian are deja un test de sânge care sa dovedit a fi atât de util pe cât se spera - oferind atât falsuri pozitive, cât și negative. Un test bazat pe miros ar trebui să funcționeze mai bine.

Bolile pot modifica subtil parfumul oamenilor. În cursul normal al metabolismului, mii de produse reziduale sunt aruncate în respirație, sânge și urină sau pur și simplu eliberate în aer deasupra pielii. Tulburările metabolice, cum ar fi diabetul, interferează cu modul în care organismul descompune substanțele nutritive și, astfel, face ca evacuarea să fie deosebit de mirositoare. Persoanele cu fenilcetonurie (sau PKU) tind să miroasă mucegăit. O enzimă digestivă defectă sau lipsă face ca persoanele cu trimetilaminurie (sau TMAU) să miroasă a pește. Diabeticii netratați pot miroși a îndepărtarea lacului de unghii: incapabil să obțină energie din zahăr, corpul lor arde grăsimi pentru combustibil și eliberează acetonă ca produs secundar. (Aceste mirosuri nu miros întotdeauna rău; există o tulburare cunoscută sub numele de „boală de urină cu sirop de arțar.”) Pentru Preti, originar din Brooklyn, acest lucru face ca o călătorie cu metroul să fie neobișnuit de informativă. „Spun adesea oamenilor cu care lucrez:„ M-am lovit astăzi de tipul cu acidemie izovalerică ”.”

Celulele canceroase, deși nu modifică metabolismul uman în ansamblu, pot avea ele însele modificări ale metabolismului. Asta înseamnă că substanțele pe care le eliberează ar putea diferi de cele generate de celulele sănătoase. Această idee a existat de zeci de ani, dar abia foarte recent tehnologia biochimică și a senzorilor a avansat până la punctul în care putem dezvolta mașini de adulmecare portabile, de mână.

Nasurile electronice au potențialul de a detecta chiar și cantități foarte mici de molecule - dar trebuie să fie programate pentru a căuta semne specifice care provin din probele pacienților. Pentru a face acest lucru, A.T. Charlie Johnson, fizician și colaborator al Preti’s de la Penn, are nasul electronic de probe de sânge de la pacienții bolnavi și sănătoși. Pe măsură ce aerul trece prin tub, moleculele din probe se aprind pe fire de ADN lipicios atașate la nanotuburile de carbon, schimbând semnalele electrice care ies din cutie. Echipa poate căuta modele în semnale și poate folosi diferența - dacă există una - între probele de cancer și probele sănătoase pentru a crea un test de cancer ovarian pe bază de miros. (Preti încearcă, de asemenea, să identifice moleculele specifice prezente în sângele bolnavilor de cancer ovarian folosind o mașină mult mai mare numită cromatograf de gaze - spectrometru de masă.)

Un lucru în desfășurare, nasul electronic este, deocamdată, un exemplu al modului în care medicina modernă poate căuta răspunsuri în locuri neobișnuite. Impulsul care la împins în cele din urmă pe Preti și echipa sa să investigheze serios posibilitatea detectării cancerului prin miros își trage rădăcinile la un câine. În 1989, o scrisoare publicată în The Lancet a raportat că o femeie a venit la cabinetul medicului pentru a se uita la o aluniță. Nu observase asta până când amestecul ei colie-Doberman a început să adulmece atent locul - chiar și prin pantaloni - și a încercat să-l muște când purta pantaloni scurți. Alunița s-a dovedit a fi un melanom malign în stadiu incipient, inspirându-i pe cercetători să testeze dacă câinii, ale căror mașini de miros sunt de cel puțin 10.000 de ori mai sensibile decât ale noastre, pot identifica probe sănătoase din cele canceroase.

Rezultatele testelor la câini au fost neconcludente, dar pentru Preti, care a analizat ideea că cancerele ascunse ar putea fi detectate din moleculele mirosului încă din anii 1970, au sugerat că există o posibilitate reală pentru un nou diagnostic. „Credem că sunt prezenți foarte devreme în procesul carcinomului”, a spus Preti despre parfumuri. „Întrebarea principală este: putem fi la fel de sensibili ca și câinii în ridicarea acestor lucruri?”