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¿Se puede entrenar a las abejas para detectar el cáncer?

Algunos insectos, como las abejas, tienen un sentido del olfato tan agudamente sensible que pueden localizar los olores más leves en una habitación, incluso si consta de unas pocas moléculas. Pero los científicos están particularmente intrigados por el hecho de que a estos insectos se les puede enseñar a detectar varios químicos, desde metanfetaminas hasta ingredientes en explosivos. Incluso se ha demostrado que diagnostican eficazmente enfermedades como la tuberculosis y la diabetes.

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La diseñadora de productos con sede en el Reino Unido, Susana Soares, ha creado una forma simple y elegante de aprovechar las abejas para detectar una serie de enfermedades, incluidos los cánceres, como los tumores de pulmón y ovarios. Su aparato de vidrio, llamado "Bee", presenta una cámara grande y una cámara conectada más pequeña alojada dentro de ella. Después de entrenar a las abejas para asociar un olor químico específico con una recompensa alimentaria, como el azúcar, los insectos se liberan en el dispositivo de diagnóstico a través de una abertura. Los pacientes simplemente soplarían en el compartimiento más pequeño y esperarían para ver si un enjambre se acumula hacia algo alarmante en la respiración de la persona.

El proyecto, parte de su tesis de maestría en el Royal College of Art de Londres, comenzó en 2007 cuando Soares encontró una investigación sobre las abejas y sus fenomenales habilidades olfativas. Después de hablar con los investigadores en el campo, aprendió que ciertas enfermedades, como el cáncer de pulmón, alteran notablemente la composición de los fluidos corporales, produciendo compuestos olorosos que aparecen en la orina y, a veces, en la sangre. Algunos investigadores incluso han estado experimentando con varios métodos sensoriales para encontrar estos "biomarcadores". En Filadelfia, por ejemplo, los científicos han entrenado ratones para identificar el olor del cáncer de pulmón. Los perros entrenados también se han utilizado para detectar el cáncer de ovario. Otros se han centrado en replicar estas habilidades animales en dispositivos de nariz electrónicos que están calibrados para recoger estos biomarcadores indetectables para la nariz humana.

Sin embargo, los insectos ofrecen ventajas clave sobre los mamíferos y la electrónica debido a sus antenas. Por ejemplo, los dispositivos de nariz electrónicos tienen problemas para detectar un olor en condiciones más complicadas, como cuando hay una mayor mezcla de gases, como se encuentra en la respiración humana. Y los estudios han revelado que los perros rastreadores identifican los olores correctamente solo alrededor del 71 por ciento del tiempo, mientras que también requieren al menos tres meses de entrenamiento. Las abejas, en contraste, han alcanzado una tasa de precisión del 98 por ciento y pueden ser entrenadas en aproximadamente 10 minutos.

Al desarrollar "Bee's", el nativo portugués necesitaba algo que permitiera al usuario transportar fácilmente las abejas al instrumento y succionarlas de forma segura utilizando una aspiradora. El material fuente también tenía que ser lo suficientemente maleable como para formar un sistema con vías bien definidas que no impidan su movimiento. Finalmente se decidió por el vidrio como material debido a su flexibilidad y transparencia. "Para conocer los resultados de una prueba de aliento, habría que ver el comportamiento de los insectos", dice. "Todo se trata de su comportamiento".

Los prototipos se han sometido a pruebas de campo, y aunque no encontró ningún caso de cáncer, sí apareció un caso de diabetes que luego se confirmó. Sin embargo, es poco probable que el concepto sea más que una curiosidad de exhibición. Si bien hubo un breve período en el que se sintió lo suficientemente ambiciosa como para llegar a posibles colaboradores, el proceso resultó tan lento e infructuoso que finalmente se rindió. Las únicas organizaciones que parecían remotamente interesadas en su idea eran un puñado de organizaciones benéficas. Entonces, por ahora, "Bee" existe como uno de esos ejercicios puramente académicos para mostrar, como ella dice, la "relación simbiótica" que los humanos tienen con la naturaleza y cómo "la tecnología y la ciencia pueden fomentar mejor estas relaciones".

"Creo que solo hay cuatro laboratorios en el mundo que están investigando insectos para la detección de enfermedades, lo que demuestra que este enfoque no funciona bien en el mundo occidental", dice Soares. "Las tecnologías médicas y de salud son un gran negocio, y la conclusión es que simplemente no ven cómo algo como esto puede ser rentable".

Glen C. Rains, profesor de agricultura en la Universidad de Georgia, está en gran parte de acuerdo, aunque agrega que hay problemas más complejos además de la economía. El entomólogo, así como el apicultor con licencia, ha enfrentado numerosos desafíos mientras desarrollaba un dispositivo similar llamado Wasp Hound, que utiliza un lote de cinco avispas para detectar la presencia de chinches. El sistema de lluvias es un poco más elaborado, ya que utiliza una cámara para grabar el comportamiento de las avispas. Luego, los datos se envían al software que analiza estos movimientos para determinar si los errores realmente detectaron a estos invitados no deseados. Después de más de una década de desarrollo, Rains ha forjado una asociación con Bennett Aerospace, una empresa de ingeniería, para refinar la tecnología para aplicaciones reales a gran escala.

"Toda la noción es definitivamente algo que la gente encuentra fascinante", dice. "Pero una vez que entiendes cómo funcionaría o cómo ganarían dinero, no hay un modelo de cómo se haría".

Si bien hay un mercado probado y verdadero para las tecnologías electrónicas, Rains señala que los sistemas de detección de enfermedades basados ​​en insectos requieren una infraestructura separada que los actores de la industria no se han molestado en pensar. Las instalaciones, por ejemplo, necesitarían una forma de obtener muestras de olor de manera eficiente para el entrenamiento y, obviamente, un apicultor en el lugar que pueda manejar y entrenar a los insectos. Después de unos pocos resultados positivos, la disposición de los insectos para zumbar hacia el químico comienza a disminuir significativamente, ya que comienzan a darse cuenta del hecho de que una recompensa azucarada ya no los espera en el otro extremo. Por lo tanto, en un entorno de laboratorio, los errores necesitarían una capacitación constante durante todo el día. Pero lo que es alentador, agrega, es que la inclusión de insectos con fines clínicos no tiene precedentes, y el uso de gusanos y lixiviados para limpiar heridas es una práctica médica bien aceptada.

A pesar de estos desafíos, Soares ha dejado al menos la puerta trasera abierta a tal posibilidad, si alguien con los recursos adecuados está dispuesto a correr riesgos. "Tiene el potencial de salvar tantas vidas", dice ella. "Incluso puede ser un concepto de código abierto, por lo que para cualquier persona interesada, me encantaría hablar".

¿Se puede entrenar a las abejas para detectar el cáncer?