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ब्लडहाउंड की तरह, कीड़े मानव कैंसर को सूंघ रहे हैं

छोटे कीड़े और श्वास विश्लेषक बीमारी के लिए जांच कर सकते हैं, जबकि यह प्रारंभिक और उपचार योग्य है

यह सूक्ष्म छवि दिखाती हैकाईऩोर्हेब्डीटीज एलिगेंसनेमाटोड, कैंसर को सूंघने के लिए एक नई प्रणाली में छोटे कीड़े का उपयोग किया जा रहा है।

सिंक्लेयर स्टैमर/विज्ञान स्रोत

यह सुनने में भले ही अजीब लगे, किसी दिन कैंसर से लड़ने में कीड़े अहम भूमिका निभा सकते हैं। कैसे?

फेफड़े के कैंसर की कोशिकाएं छोटे कृमि की एक प्रजाति को स्वादिष्ट लगती हैं। अब, वैज्ञानिक कैंसर का पता लगाने के लिए एक नया उपकरण बनाने के लिए उस आकर्षण का उपयोग कर रहे हैं। शोधकर्ताओं को उम्मीद है कि यह नया "वर्म-ऑन-ए-चिप" डिवाइस एक दिन शुरुआती बीमारी के लिए स्क्रीन करने का एक आसान, दर्द रहित तरीका प्रदान करेगा।

यह वीडियो विचित्र दिखाता हैसी. एलिगेंस इस "वर्म-ऑन-ए-चिप" कैंसर-निदान उपकरण पर पक्ष चुनना। हम सबसे पहले चिप के केंद्र को देखते हैं, जहां कीड़े जमा होते हैं। फिर वीडियो अगल-बगल से स्कैन होता है। यह दर्शाता है कि बाईं ओर की तुलना में बाईं ओर अधिक कीड़े हैं। वीडियो को माइक्रोस्कोप से रिकॉर्ड किया जाता है।

प्रश्न में कैंसर चाहने वाला कीड़ा सामान्य राउंडवॉर्म है,काईऩोर्हेब्डीटीज एलिगेंस . लगभग एक मिलीमीटर (0.04 इंच) लंबा,सी. एलिगेंस हैंडहेल्ड चिप पर फिट होना आसान है। उस चिप प्रणाली को बनाने के लिए, शोधकर्ताओं ने एक माइक्रोस्कोप स्लाइड की तरह दिखने वाला गढ़ा। इसमें तीन बड़े इंडेंट या कुएं हैं। स्वस्थ मानव कोशिकाओं को एक छोर पर एक कुएं में रखा जाता है। फेफड़े के कैंसर की कोशिकाएं दूसरे छोर पर एक कुएं में जाती हैं। कीड़े बीच में कुएं में चले जाते हैं। वहां से, वे दोनों छोर पर कोशिकाओं को सूँघ सकते हैं। प्रयोगों में, भूखे कीड़े रोगग्रस्त कोशिकाओं से युक्त अंत की ओर झुके हुए थे।

यह बताया गया है कि "कुत्ते ऐसे लोगों को सूंघ सकते हैं जिन्हें फेफड़े का कैंसर है," पॉल बन कहते हैं। वह औरोरा में कोलोराडो विश्वविद्यालय में एक कैंसर शोधकर्ता हैं जो काम में शामिल नहीं थे। "यह अध्ययन," वे कहते हैं, "उसी दिशा में एक और कदम है।"

प्रत्येक चिप में लगभग 50 कीड़े काम करते हैं। शिन सिक चोई कहते हैं, "लगभग 70 प्रतिशत कीड़े कैंसर की ओर बढ़ते हैं।" वह एक बायोटेक्नोलॉजिस्ट हैं जिन्होंने दक्षिण कोरिया के सियोल में मायोंगजी विश्वविद्यालय में वर्म-ऑन-ए-चिप सिस्टम विकसित करने में मदद की। प्रशिक्षण के साथ, चोई को संदेह है कि कीड़ों की कैंसर को सूंघने की क्षमता को बढ़ाया जा सकता है।

सियोल स्थित टीम ने 20 मार्च को अमेरिकन केमिकल सोसाइटी की वसंत बैठक में अपनी नई वर्म-ऑन-ए-चिप की शुरुआत की। यह सैन डिएगो, कैलिफ़ोर्निया में आयोजित किया गया था।

यह "वर्म-ऑन-ए-चिप" स्लाइड रखकर काम करती हैसी. एलिगेंस केंद्र में कीड़े। जब फेफड़े के कैंसर की कोशिकाओं को स्लाइड के एक छोर पर रखा जाता है और स्वस्थ कोशिकाओं को दूसरे पर रखा जाता है, तो कीड़े अपना वोट डालने के लिए एक तरफ झूलते हैं, जिसके सिरे पर रोगग्रस्त कोशिकाएं होती हैं।नारी जंगो

सुपर स्निफ़र्स

कोई नहीं पढ़ सकतासी. एलिगेंस कीड़ा मन. इसलिए, यह निश्चित रूप से कहना असंभव है कि इन छोटे क्रिटर्स को कैंसर कोशिकाएं क्यों आकर्षक लगती हैं। लेकिन चोई को लगता है कि खुशबू काफी सुरक्षित दांव है। "प्रकृति में," वे बताते हैं, "जमीन पर एक सड़ा हुआ सेब सबसे अच्छी जगह है जहां हम कीड़े खोजने में सक्षम हैं।" और कैंसर कोशिकाएं एक ही तरह की कई गंध छोड़ती हैंअणुओंउस सड़े हुए सेब की तरह।

सी. एलिगेंस वायोला फोली कहते हैं, गंध की बहुत गहरी समझ है। वह इटली में रोम के सैपिएंज़ा विश्वविद्यालय में तंत्रिका विज्ञान की पढ़ाई करती हैं। कोरियाई टीम की तरह, वह जांच करती हैसी. एलिगेंस ' कैंसर सूँघने का कौशल। और वह कैंसर स्क्रीनिंग सेंसर विकसित करने के लिए जो सीखती है उसका उपयोग कर रही है। हालांकि ये कीड़े देख या सुन नहीं सकते हैं, फोली नोट करते हैं, वे कुत्तों के साथ-साथ गंध भी कर सकते हैं। वास्तव में,सी. एलिगेंसकुत्तों या चूहों जैसे गंध की अपनी महान भावना के लिए जाने जाने वाले स्तनधारियों के रूप में रासायनिक-संवेदन के लिए जीन की संख्या लगभग समान है।

यह बहुत प्रभावशाली है, विचार कर रहा हैसी. एलिगेंसअपने पूरे शरीर में केवल 302 तंत्रिका कोशिकाओं को समेटे हुए है - जबकि अकेले मानव मस्तिष्क में लगभग 86 बिलियन का पैक होता है।

कृमियों की सादगी ने वैज्ञानिकों को सटीक तंत्रिका कोशिका को इंगित करने की अनुमति दी है जो कैंसर कोशिका सुगंध पर प्रतिक्रिया करती है। फोली के साथ तंत्रिका विज्ञान का अध्ययन करने वाले एक भौतिक विज्ञानी एनरिको लांजा ने कुछ विग्लर्स को आनुवंशिक रूप से ट्विक करके ऐसा किया ताकि जब एक विशिष्टन्यूरॉन सक्रिय हो गया, यह जल गया। फिर उन्होंने रोगग्रस्त कोशिकाओं के लिए कीड़े को उजागर किया और एक माइक्रोस्कोप के तहत उनकी जांच की, चमकदार कोशिकाओं की तलाश में।

"सी. एलिगेंस पारदर्शी है, ”लांजा कहते हैं। "तो अगर कुछ अंदर [यह] रोशनी करता है ... आप इसे बाहर से पहचान सकते हैं।" और कुछ प्रकाश में आया - एक एकल, दीप्तिमान न्यूरॉन जो एक छोर पर स्थित हैसी. एलिगेंस . लैंजा ने एक तस्वीर खींची।

यह छवि चमकते हुए न्यूरॉन को दिखाती है aसी. एलिगेंस कृमि जो मूत्र में स्तन कैंसर की गंध पर प्रतिक्रिया करता है। स्केल बार 10 माइक्रोमीटर (एक इंच का 394 मिलियनवां) लंबा होता है।ई. लैंजा

लेकिन कैंसर कोशिकाओं से निकलने वाली गंध क्या बनाती हैसी. एलिगेंस ' तंत्रिका कोशिकाएं इस तरह प्रकाश करती हैं? चोई को लगता है कि उनकी टीम ने जिम्मेदार कुछ यौगिकों का पता लगाया होगा। उन रसायनों को वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों या वीओसी के रूप में जाना जाता है - और वे कैंसर कोशिकाओं द्वारा उत्सर्जित होते हैं। एक जो लुभा सकता हैसी. एलिगेंसएक पुष्प-सुगंधित वीओसी है जिसे 2-एथिल-1-हेक्सानॉल के रूप में जाना जाता है।

इस विचार का परीक्षण करने के लिए, चोई की टीम ने एक विशेष प्रकार का प्रयोग कियासी. एलिगेंस . इन कीड़ों को आनुवंशिक रूप से बदल दिया गया था ताकि उनमें कमी होरिसेप्टर्स 2-एथिल-1-हेक्सानॉल गंध अणुओं के लिए। जबकि सामान्यसी. एलिगेंस स्वस्थ लोगों की तुलना में पसंदीदा कैंसर कोशिकाएं, आनुवंशिक रूप से संशोधित कीड़े नहीं थे। इसने संकेत दिया कि 2-एथिल-1-हेक्सानॉल कीड़े को रोगग्रस्त कोशिकाओं तक खींचने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

माइकल फिलिप्स कहते हैं, "यह खोज सही समझ में आता है, क्योंकि हम जानते हैं कि कैंसर वीओसी हस्ताक्षर डालते हैं।" उन्होंने शोध में भाग नहीं लिया। लेकिन वह फोर्ट ली, एनजे में मेन्साना रिसर्च में कैंसर स्क्रीनिंग परीक्षण विकसित कर रहे हैं फिलिप्स के कुछ हालिया शोध से पता चला है कि सांस में वीओसी स्तन कैंसर के जोखिम की भविष्यवाणी करने में मदद कर सकता है। वह अध्ययन में दिखाई दियास्तन कैंसर अनुसंधान और उपचार2018 में।

कैंसर के लिए स्काउटिंग

सी. एलिगेंस ' मौजूदा वर्म-ऑन-ए-चिप सिस्टम में कैंसर कोशिकाओं का पता लगाने की क्षमता एक अच्छी शुरुआत है। लेकिन अब, चोई यह देखना चाहते हैं कि क्या रोगग्रस्त कोशिकाओं के सीधे संपर्क में न आने पर ये कीड़े कैंसर को सूंघ सकते हैं। शायद कीड़े लार, रक्त या मूत्र में कैंसर-उत्सर्जित वीओसी का एक झटका उठा सकते हैं। डॉक्टर इस तरह के परीक्षण का उपयोग किसी मरीज से कोशिकाओं का नमूना लिए बिना फेफड़ों के कैंसर की जांच के लिए कर सकते हैं।

सांस में कैंसर से संबंधित वीओसी पर फिलिप्स के शोध से पता चलता है कि इस विचार का वादा है। फोली का शोध भी करता है। पिछले साल, उनकी टीम ने बताया किसी. एलिगेंसस्तन कैंसर के रोगियों से पसंदीदा मूत्र स्वस्थ लोगों के पेशाब पर। वह शोध में दिखाई दियावैज्ञानिक रिपोर्ट.

इस तरह के गैर-आक्रामक परीक्षण डॉक्टरों को कैंसर से लड़ने में बढ़त दिला सकते हैं। उदाहरण के लिए, फेफड़ों के कैंसर के कई रोगियों का उनकी बीमारी फैलने से पहले निदान नहीं किया जाता है और उनका इलाज करना मुश्किल हो जाता है। कुछ स्क्रीनिंग टूल — विशेष रूप सेसीटी स्कैन - फेफड़ों के कैंसर का जल्दी पता लगा सकता है। लेकिन स्कैन के एक्स-रे नई समस्याएं लेकर आते हैं। "जितना अधिक सीटी स्कैन आपको मिलता है," बन कहते हैं, "जितना अधिकविकिरण आपको मिला।" और वह विकिरण स्वयं कैंसर का कारण बन सकता है। इसलिए डॉक्टर ये स्कैन तब तक नहीं करना चाहते जब तक उन्हें बीमारी का संदेह न हो।

एक कृमि-पर-चिप थूक या मूत्र परीक्षण एक सुरक्षित विकल्प प्रदान कर सकता है। "क्या यह अच्छा नहीं होगा कि [ऐसे] स्क्रीनिंग टेस्ट किया जाए?" बन कहते हैं। "भले ही यह सीटी स्कैन जितना सटीक न हो?" बहुत कम से कम, यह इंगित कर सकता है कि उन सीटी स्कैन से सबसे अधिक लाभ किसे हो सकता है।

फिलिप्स सहमत हैं। वह अपने श्वास विश्लेषक का उपयोग करता है -ब्रीदएक्स - यूनाइटेड किंगडम में कैंसर की जांच के लिए। उनका कहना है कि विभिन्न कैंसर कोशिकाएं वीओसी का एक अलग मिश्रण छोड़ती हैं। प्रत्येक पैटर्न एक फिंगरप्रिंट की तरह है। कुछ अन्य बीमारियां भी वीओसी जारी करती हैं। साँस छोड़ते हुए, "हम तपेदिक की तुलना में स्तन कैंसर के लिए पूरी तरह से अलग उंगलियों के निशान देखते हैं," फिलिप्स कहते हैं। वीओसी फिंगरप्रिंट, वे कहते हैं, प्रत्येक बीमारी के साथ बदलता है।

न तो ब्रेथएक्स और न ही वर्म-ऑन-ए-चिप डिवाइस का उद्देश्य कैंसर का निदान करना है। "मैं एक महिला को कभी नहीं बताऊंगा कि उसे एक सांस परीक्षण के परिणामों के आधार पर स्तन कैंसर हो गया है," फिलिप्स कहते हैं। या, वह कहते हैं, एक कीड़ा-पर-एक चिप परीक्षण। उनका मानना ​​​​है कि इस तकनीक का मूल्य बीमारी के उच्च जोखिम वाले लोगों के लिए स्क्रीनिंग के लिए एक हानिरहित, कम लागत वाला तरीका प्रदान करना है। वे उपकरण कैंसर को जल्दी खोजने में मदद कर सकते हैं, जब इसे अभी भी पूरी तरह से हटाया जा सकता है या प्रभावी ढंग से इलाज किया जा सकता है।

यह लेमेलसन फाउंडेशन के उदार समर्थन से संभव हुआ, प्रौद्योगिकी और नवाचार पर समाचार प्रस्तुत करने वाली श्रृंखला में से एक है।

के बारे मेंकेटी ग्रेस बढ़ई

केटी ग्रेस कारपेंटर एक विज्ञान लेखक और पाठ्यक्रम विकासकर्ता हैं, जिनके पास जीव विज्ञान और जैव-भू-रसायन विज्ञान में डिग्री है। वह साइंस फिक्शन भी लिखती हैं और साइंस वीडियो बनाती हैं। केटी अमेरिका में रहती हैं लेकिन स्वीडन में अपने पति के साथ समय बिताती हैं, जो एक शेफ है।

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