Крыс научили диагностировать рак и туберкулез у людей на ранних стадиях

Несколько манипуляций и обычная лабораторная крыса превращается в диагностический прибор, способный за доли секунды диагностировать рак легких и туберкулез. Крыса выступает в роли своеобразного сенсора. В мозг животного внедрены специальные микроэлектроды, которые будут распознавать запахи.

Ученые изучают мозговую активность животного и подключают его к аппаратно-программному комплексу, который считывает сигналы и активность нейронов. Затем реакцию «нюхача» внимательно анализируют на компьютере. Все это время крыса находится в бессознательном состоянии, но работает «не покладая головы».

«На графике как раз хорошо видно, импульсная активность, которая регистрируется под вторым электродом, четко реагирует на предъявление запаха. Если мы изменим запах, то характер этой активности изменится, то есть по-другому уже данный нейрон по данным электродам реагирует на запах», - пояснил ведущий научный сотрудник центра нейротехнологий ЮФУ Петр Косенко.

С помощью лазерного микроскопа ученые сканируют мозг животного и исследуют его ответную реакцию на раздражители. Перед операцией грызун проходит клинический осмотр, маркируется и получает паспорт. Под кожей у каждого находится электронный чип, который расскажет всю биографию испытуемого.

«Для сканирования достаточно поднести сканер к животному на близкое расстояние и как видим высвечивается идентификационной номер животного», - сказал младший научный сотрудник Александр Вовк.

Перед испытанием крысу вводят в состояние сна, так она не будет отвлекаться на внешние раздражители, подключают к оборудованию и помещают внутрь аппарата.
Как это работает: пациенту необходимо выдохнуть воздух, который дают понюхать крысе внутри этого аппарата. Мозг животного фиксирует маркеры онкозаболеваний и реагирует на них.

Затем компьютер при помощи нейронной сети расшифровывает сигналы мозга животного и выдает результат. Вся процедура занимает от двух до пяти минут. Причем риск заболевания диагностируют на ранней стадии, когда хирургическое вмешательство может спасти жизнь пациенту.

«По ранним стадиям рака легкого технология и система показывает вою эффективность примерно в 5 раз выше, чем традиционные методы диагностики обнаружения заболеваний на ранних стадиях. На сегодняшний день мы говорим примерно о 50% эффективности и надеемся, что мы ее доведем до 80-90% в течение года», - отметил руководитель проекта направления химико-биологических и медицинских исследований Фонда перспективных исследований Федор Арсеньев.

Сейчас уникальный проект фонда перспективных исследований, Южного федерального университета и ростовского научно-исследовательского онкологического института находится в стадии разработки. Но уже в следующем году технологию планируют апробировать в нескольких регионах страны.