То, что мы ощущаем как запах, на самом деле — химическая подпись организма. В течение жизни она может меняться: иногда едва уловимо, иногда — резко. Ученые всё чаще обращают внимание на эти изменения, связывая их с развитием определенных заболеваний.
Британская пенсионерка Джой Милн заметила странный запах у своего мужа задолго до того, как ему поставили диагноз — болезнь Паркинсона. Позже она поняла, что тот же мускусный аромат исходил и от других пациентов, страдающих тем же заболеванием. Это наблюдение заинтересовало учёных.
Химик Пердита Барран вместе с нейробиологом Тило Кунатом организовали эксперимент. Милн предложили различить футболки, которые носили как здоровые люди, так и пациенты с диагнозом. Женщина безошибочно указала на всех больных и даже определила одного человека, у которого болезнь диагностировали лишь спустя год. После этого ученые всерьез занялись вопросом связи запаха и состояния здоровья.
Запах человека определяется летучими органическими соединениями — продуктами метаболизма, которые могут изменяться при болезни. Например, при диабете запах может напоминать фруктовую гниль из-за кетонов. Болезни печени придают дыханию сернистый оттенок, почечные расстройства — аммиачный.
Некоторые инфекции также сопровождаются характерным запахом. Так, малярия делает инфицированных детей особенно «привлекательными» для комаров, потому что кожа выделяет альдегиды с травянисто-фруктовым ароматом.
Исследования показывают: запах действительно может указывать на внутренние изменения. У собак, например, обоняние настолько развито, что они способны распознавать онкологию и неврологические расстройства. Однако не каждая собака подходит для этого, и обучение занимает много времени.
Поэтому ученые начали разрабатывать устройства, имитирующие чувствительность собачьего носа. Физик Андреас Мершин вместе с коллегами создает прибор на основе человеческих обонятельных рецепторов, выращенных в лаборатории. Система анализирует активацию рецепторов, используя машинное обучение для выявления закономерностей. В центре внимания сейчас — диагностика рака предстательной железы.
Барран сосредоточена на изучении кожного сала (маслянистого вещества, вырабатываемого кожей человека) у пациентов с болезнью Паркинсона. По её данным, из 25 000 соединений кожи около 3 000 ведут себя иначе у заболевших. Учёные выделили около 30 потенциальных биомаркеров, среди которых преобладают жирные кислоты и липидоподобные вещества. Все это они планируют использовать для создания теста, способного определять заболевание на ранней стадии.
Технология нацелена на быструю и неинвазивную диагностику, способную избавить пациентов от длительных и болезненных процедур. Хотя Джой Милн больше не участвует в обнюхивании образцов — это слишком утомительно — она продолжает работу с исследовательской группой. Её наблюдательность дала старт проекту, который может изменить подход к выявлению многих болезней.
Запах, как оказалось, не просто бытовая деталь, а потенциальный ключ к пониманию внутренних процессов организма.