शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि टिड्डियां न केवल कैंसर कोशिकाओं और स्वस्थ कोशिकाओं के बीच के अंतर को "सूंघ" सकती हैं, बल्कि वे विभिन्न कैंसर सेल लाइनों के बीच अंतर भी कर सकती हैं। यह शोध मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी की अगुवाई में किया गया है।
शोधकर्ताओं ने बताया कि मरीजों को अपने डॉक्टरों के कार्यालयों में टिड्डियों के झुंड के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है। बल्कि शोधकर्ताओं का कहना है कि यह काम उन उपकरणों के लिए आधार प्रदान कर सकता है जो कीट संवेदी न्यूरॉन्स का उपयोग करते हैं, ताकि केवल एक रोगी की सांस का उपयोग करके कैंसर का शीघ्र पता लगाया जा सके।
एमएसयू में बायोमेडिकल इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर देबोजीत साहा ने कहा नाक अभी भी सबसे बेहतर उपकरण है। जब गैस सेंसिंग की बात आती है तो वास्तव में उनके जैसा कोई और नहीं है।
इसलिए हम कुत्तों और उनके सुपर-स्निफर्स पर दवाओं, विस्फोटकों और हाल ही में, निम्न रक्त शर्करा और यहां तक कि कोविड-19 सहित स्वास्थ्य के बारे में पता लगाने के लिए भरोसा करते हैं।
वैज्ञानिक ऐसी तकनीक पर काम कर रहे हैं जो गंध की नकल कर सकती है, लेकिन उन्होंने जो कुछ भी नहीं बनाया है वह पुराने जमाने के जैविक घ्राण की गति, संवेदनशीलता और विशिष्टता के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है।
इंस्टीट्यूट ऑफ क्वांटिटेटिव हेल्थ साइंस एंड इंजीनियरिंग, या आईक्यू में काम करने वाले साहा ने कहा लोग 'इलेक्ट्रॉनिक नाक' पर 15 से अधिक वर्षों से काम कर रहे हैं, लेकिन वे अभी भी जीव विज्ञान को हासिल नहीं कर पाए हैं।
गैस-संवेदी उपकरणों की यह कमी एक अवसर पैदा करती है जब बीमारियों का शीघ्र पता लगाने की बात आती है, विशेष रूप से कैंसर जैसी बीमारियों के लिए, जिसके लिए शुरुआती हस्तक्षेप से लोगों की जान बचाई जा सकती है।
जब कैंसर का पता पहले चरण में लग जाता है, तो रोगियों के बचने की 80 फीसदी से 90 फीसदी संभावना होती है। लेकिन अगर इसे स्टेज 4 तक नहीं पकड़ा जाता है, तो ये संख्या 10 फीसदी से 20 फीसदी रह जाती है।
कैंसर कोशिकाएं स्वस्थ कोशिकाओं की तुलना में अलग तरह से काम करती हैं, जब वे काम करती हैं और बढ़ती हैं तो वे विभिन्न रासायनिक यौगिक बनाती हैं। यदि ये रसायन किसी मरीज के फेफड़ों या वायु मार्ग में पहुंच जाते हैं, तो सांस से बाहर निकलने पर यौगिकों का पता लगाया जा सकता है।
साहा ने कहा सैद्धांतिक रूप से, आप एक उपकरण में सांस ले सकते हैं और यह कई प्रकार के कैंसर का पता लगाने और अंतर करने में सक्षम होगा और यहां तक कि बीमारी किस चरण में है इसका भी पता चल जाएगा। हालांकि, ऐसा उपकरण अभी तक नैदानिक परीक्षण में उपयोग किए जाने के करीब नहीं है।
इसलिए साहा और उनकी टीम एक नया तरीका विकसित कर रही है। जीव विज्ञान की तरह काम करने वाली किसी चीज़ को बनाने की कोशिश करने के बजाय, उन्होंने सोचा क्यों न उन समाधानों से शुरुआत की जाए जो जीव विज्ञान ने पहले ही विकास के युगों के बाद बनाया है? साहा ने कहा कि टीम अनिवार्य रूप से कीट के मस्तिष्क को रोग निदान हेतु उपयोग करने के लिए "हैकिंग" कर रही है।
उन्होंने कहा यह एक ऐसी नई सीमा है जिसके बारे में अभी तक पता नहीं लगाया गया है।
टिड्डियां कैंसर का पता कैसे लगाती हैं?
साहा और उनकी टीम ने कुछ कारणों से टिड्डियों के साथ उनके जैविक घटक के रूप में काम करने को चुना। शोधकर्ताओं ने अपने घ्राण सेंसर और संबंधित तंत्रिका सर्किट की एक सार्थक समझ बनाई है। और फल की मक्खियों की तुलना में, टिड्डियां बड़ी और अधिक कठोर होती हैं।
सुविधाओं का यह संयोजन एमएसयू शोधकर्ताओं को अपेक्षाकृत आसानी से इलेक्ट्रोड को टिड्डी के दिमाग से जोड़ने में मदद करता है। वैज्ञानिकों ने तब स्वस्थ कोशिकाओं और कैंसर कोशिकाओं द्वारा उत्पादित गैस के नमूनों के लिए कीड़ों की प्रतिक्रियाओं को रिकॉर्ड किया और फिर उन संकेतों का उपयोग विभिन्न कोशिकाओं के रासायनिक प्रोफाइल बनाने के लिए किया।
आईक्यू के निदेशक क्रिस्टोफर कोंटाग ने कहा यह पहली बार नहीं है जब साहा की टीम ने इस तरह का काम किया है। 2020 में, सेंट लुइस में वाशिंगटन विश्वविद्यालय में रहते हुए, उन्होंने शोध का नेतृत्व किया, जिसमें टिड्डियों से विस्फोटकों का पता लगवाया, जो काम साहा की एक एमएसयू खोज समिति में शामिल था।
कोंटाग के शोध के केंद्र में से एक यह समझ रही कि मुंह के कैंसर की कोशिकाओं में उनकी टीम के सूक्ष्मदर्शी और ऑप्टिकल उपकरणों के तहत अलग-अलग उपस्थिति क्यों थी। उनकी प्रयोगशाला ने विभिन्न सेल लाइनों में अलग-अलग मेटाबोलाइट्स पाए, जो ऑप्टिकल अंतर उजागर करने में मदद करते हैं। यह पता चला कि उनमें से कुछ मेटाबोलाइट्स अस्थिर थे, जिसका अर्थ है कि वे हवा में सूंघ सकते हैं।
साहा के टिड्डे सेंसर ने इसे परीक्षण करने के लिए सही मंच प्रदान किया। दो स्पार्टन समूहों ने यह जांच करने के लिए सहयोग किया कि टिड्डियां तीन अलग-अलग मौखिक कैंसर सेल लाइनों का उपयोग करके कैंसर कोशिकाओं से स्वस्थ कोशिकाओं को कितनी अच्छी तरह अलग कर सकती हैं।
कोंटाग ने कहा हमें उम्मीद थी कि कैंसर कोशिकाएं सामान्य कोशिकाओं से अलग दिखाई देंगी। लेकिन जब टिड्डे तीन अलग-अलग कैंसर को एक-दूसरे से अलग कर रहे थे, तो यह आश्चर्यजनक था।
यह प्रणाली किस तरह के कैंसर पर काम करेगी?
हालांकि टीम के नतीजे मुंह के कैंसर पर केंद्रित थे, शोधकर्ताओं का मानना है कि उनकी प्रणाली किसी भी कैंसर के साथ काम करेगी जो वाष्पशील मेटाबोलाइट्स को सांस के द्वारा सामने लाती है, जो कि कैंसर के अधिकांश प्रकार हो सकते हैं।
यहां यह बताना जरूरी है कि लोगों को अपने चिकित्सकों के कार्यालयों में टिड्डियों के झुंड को देखने के बारे में चिंता करने की जरूरत नहीं है। शोधकर्ताओं का लक्ष्य कीट के बिना एक बंद और पोर्टेबल सेंसर विकसित करना है, केवल जैविक घटकों को अस्थिर यौगिकों को समझने और उनका विश्लेषण करने की आवश्यकता होती है। हो सकता है अन्य से पहले, अधिक आक्रामक तकनीकें बीमारी को सामने ला सकती हैं।
कोंटाग ने कहा शुरुआती पहचान बहुत महत्वपूर्ण है और हमें वहां पहुंचने के लिए हर संभव उपकरण का उपयोग करना चाहिए, चाहे वह बनाया गया हो या लाखों वर्षों के प्राकृतिक चयन द्वारा हमें मिला हो। उन्होंने कहा अगर हम सफल होते हैं, तो कैंसर एक इलाज योग्य बीमारी होगी।