A holland Wageningeni Egyetem kutatólaboratóriumában speciális képzésen átesett mintegy 150 méh már képes a SARS-CoV-2 koronavírust felismerni és azt a szájszervük mozgatásával jelezni. Az egyetem az ötletgazda InsectSense startup céggel együttműködve végzi a kutatást. A méheket néhány perc alatt meg lehet tanítani a COVID-fertőzés felismerésére, ezt követően a rovarok másodperceken belül képesek felismerni a mintákat.
A lengyel Focus.pl cikkét a Magyar Mezőgazdaság fordította le, ezt az anyagot szemléztük. Eszerint a COVID-19 más betegségekhez hasonlóan anyagcsere-változásokat okoz a szervezetben, amit a testszag sajátos megváltozása kísér. A méhek kiváló szaglással rendelkeznek, így kivételes érzékenységgel érzékelik az illékony anyagokat. A virágot például a kaptáruktól több kilométerre is megtalálják. A kutyákhoz hasonlóan pedig meg tudják tanulni az új szagok érzékelését. Ehhez viszont képzésre és bátorításra van szükségük. Az InsectSense által kidolgozott projektben a cukros víz lett ilyen ösztönző elem.
Így tanulják meg felismerni a koronavírus fertőzte mintákat
A teljes tanulási folyamat az úgynevezett pavlovi kondicionáláson, más néven klasszikus kondicionáláson alapult. Ez a tanulás egy formája, amelynek eredményeként egy – a kutatók által kiválasztott és a szervezet számára kezdetben közömbös – inger váltja ki a kívánt reakciót. A kiképzés első szakaszában a méheket összezárták a SARS-CoV-2-vel fertőzött mintával, ezzel egyidejűleg “jutalmat” kaptak egy vízből és cukorból álló oldat formájában. Az egész eljárás többszöri megismétlése elegendő volt ahhoz, hogy a rovarok a fertőzött minták illatát az ingerhez, majd az édes jutalomhoz társítsák.
Az ilyen tréningnek köszönhetően a méhek minden alkalommal jeleztek szájszervükkel, amikor a laboratóriumi mintákból ismerős szagot éreztek. Még akkor is, ha nem várt rájuk édesség – írták a Wageningeni Egyetem tudósai. Az így kiképzett méhek másodperceken belül képesek felismerni a fertőzött mintát.
Sikeres edzésprogramok a koronavírus felismeréséhez
A kutatást több, mint 150 méhen végezték el, a tudósok különböző edzésprogramokat alkalmaztak, hogy meghatározzák a legoptimálisabb kondicionálási sémát. Az első kísérletekben használt minták egészséges és SARS-CoV-2 fertőzött nyércekből származtak, és csak a következő kísérletben használtak emberi mintákat. Az állati mintákon végzett vizsgálatok során több méh nagyon jó eredményeket mutatott. A rovarok képesek voltak megkülönböztetni a fertőzött mintákat az egészséges nyércektől származó mintáktól, és az álpozitív és álnegatív eredmények száma nagyon alacsony volt. Hasonlóan ígéretes eredményeket kaptak a SARS-CoV-2 humán mintákkal végzett későbbi kísérletek során.
A jövő tervei
Az InsectSense munkatársai azt szeretnék, ha a méhek széles körben használt módszerré válnának a SARS-CoV-2 fertőzések kimutatására. A vállalat már kifejlesztette egy olyan gép prototípusát, amely képes automatikusan betanítani a méheket a fertőzések kimutatására. A projekt második eleme egy olyan bioszenzor, amely már kiképzett méhek segítségével diagnosztizálja a betegektől vett mintákat. A BeeSense – ahogy a kész megoldást nevezik – a fejlesztők szerint rendkívül hatékony diagnosztikai rendszer lehet az alacsony jövedelmű országok számára, ahol az infrastruktúrához és a fejlett technológiához való hozzáférés nehézségekbe ütközik.
