Рак можно выявить по запаху: летучие органические соединения показали потенциал для ранней диагностики

Научная группа под руководством профессора Чу Яньнань из Хэфэйского института физических наук Китайской академии наук обнаружила новый способ раннего выявления рака — с помощью анализа невидимых химических «запахов», которые выделяет организм.

Схематическая диаграмма процесса исследования идентификации клеток рака пищевода. Автор: GE Dianlong

Их исследование, опубликованное в Journal of Proteome Research, показывает, что летучие органические соединения (ЛОС) могут служить надежными маркерами для скрининга множественных видов рака (пан-рака).

Ранняя диагностика крайне важна для повышения выживаемости, но большинство современных методов скрининга ориентированы на отдельные виды рака и часто требуют инвазивных процедур. В отличие от них, пан-раковый скрининг направлен на обнаружение опухолей в нескольких органах одновременно, открывая путь к более простому и эффективному раннему выявлению.

В этом исследовании команда создала пан-раковую модель на мышах, химически индуцируя опухоли в таких органах, как легкие, желудок, печень и пищевод. В течение 21-недельного периода развития опухоли исследователи собирали образцы мочи, фекалий и запаха как у мышей с опухолями, так и у здоровых мышей в шесть моментов времени. Используя твердофазную микроэкстракцию из паровоздушного пространства с газовой хроматографией-масс-спектрометрией (HS-SPME-GC-MS), они провели нецелевое обнаружение и анализ ЛОС.

Результаты выявили три группы опухолеассоциированных ЛОС, которые не только отражали метаболические изменения в ходе прогрессирования рака, но и позволяли отличать мышей с опухолями от здоровых контрольных особей.

Что особенно важно, ранние сигналы опухоли можно было обнаружить в моче на 5-й неделе, в запахе — на 13-й неделе, а в фекалиях — на 17-й неделе, задолго до развития запущенной стадии опухоли.

По словам команды, это исследование закладывает ценную экспериментальную основу для изучения ЛОС в качестве биомаркеров в пан-раковых исследованиях.

Больше информации: Yue Liu et al, Gas Biopsy for Pan-Cancer Mice Early Screening by Untargeted Mass Spectrometry Analysis of Metabolic VOCs, Journal of Proteome Research (2025). DOI: 10.1021/acs.jproteome.5c00255

Идея «электронного носа» для диагностики заболеваний не нова — подобные технологии уже исследуются для выявления COVID-19 и других болезней по выдыхаемому воздуху. Однако применение этого подхода для одновременного скрининга нескольких видов рака на доклинической стадии открывает революционные перспективы для медицины.