Could a breathalyzer detect cancer? - Julian Burschka

Translator: Ko Ko Oo Reviewer: Myo Aung

How is it that a breathalyzer can measure the alcohol content in someone’s blood,

အသက်ရှုတိုင်းကိရိယာဟာ လွန်ခဲ့တဲ့နာရီများစွာက အရက်သောက်ထားသူရဲ့

hours after they had their last drink, based on their breath alone?

သွေးထဲကအရက်ကို ထွက်သက်ကိုတိုင်းရုံနဲ့ ဘယ်လိုအာရုံခံနိုင်တာလဲ?

Exhaled breath contains trace amounts of hundreds, even thousands,

ထွက်သက်မှာ အငွေ့ပျံတတ်တဲ့ အော်ဂဲနစ်ကွန်ပေါင်း ရာထောင်ချီအောင်

of volatile organic compounds:

ပါဝင်ပြီး ဒီကွန်ပေါင်းတွေဟာ

small molecules lightweight enough to travel easily as gases.

အငွေ့တွေလို ပေါ့ပါးတဲ့ မော်လီကျူးတွေပါ။

One of these is ethanol, which we consume in alcoholic drinks.

အရက်တွေမှာပါတဲ့ အီသနောဟာ ဒီထဲကတစ်ခု ဖြစ်တာမို့

It travels through the bloodstream to tiny air sacs in the lungs,

သွေးထဲမှာလှည့်လည်နေရင်း အဆုတ်ထဲက လေအိတ်ငယ်လေးတွေဆီရောက်ကာ

passing into exhaled air at a concentration 2,000 times lower,

ထွက်သက်တွင်းကို ရောက်ရှိသွားပါတယ်။ ဒီပမာဏဟာ သွေးထဲက ပမာဏထက်

on average, than in the blood.

အဆနှစ်ထောင် ပိုလျော့ပါတယ်။

When someone breathes into a breathalyzer,

လူတစ်ယောက် အသက်ရှူတိုင်းကိရိယာနဲ့ အသက်ရှူတဲ့အခါ

the ethanol in their breath passes into a reaction chamber.

ထွက်သက်မှာပါတဲ့ အီသနောဟာ ဓာတ်ပြုခန်းထဲကို ရောက်သွားပါတယ်။

There, it’s converted to another molecule, called acetic acid,

အဲ့သည့်မှာ အီသနောကို Acetic အက်ဆစ်အဖြစ် ပြောင်းလဲလိုက်ပါတယ်။

in a special type of reactor that produces an electric current during the reaction.

အထူးဓာတ်ပေါင်းဖိုက ဒီဓာတ်ပြုခြင်းကနေ လျှပ်စီးလမ်းကြောင်း ဖြစ်လာစေပါတယ်

The strength of the current indicates the amount of ethanol

ဒီလျှပ်စီးပမာဏဟာ သွေးကနေတဆင့်

in the sample of air, and by extension in the blood.

ထွက်သက်ထဲရောက်လာတဲ့ အီသနောပမာဏကို ညွှန်ပြနေပါတယ်။

In addition to the volatile organic compounds like ethanol

အီသနောလို အငွေ့ပျံလွယ်တဲ့ ကွန်ပေါင်းတွေဟာ

we consume in food and drink,

ကျွန်တော်တို့ စားသောက်ဖွယ်ရာတွေထဲ ပါသလို

the biochemical processes of our cells produce many others.

ကျွန်တော်တို့ဆဲလ်တွေ ဇီဝဓာတုဖြစ်စဥ်တွေကလဲ ထုတ်လွှတ်ပါတယ်။

And when something disrupts those processes, like a disease,

ဒါကြောင့် ရောဂါ ဒါမှမဟုတ် ချို့ယွင်းချက်တစ်ခုခုဖြစ်လာရင်

the collection of volatile organic compounds in the breath

ထွက်သက်မှာပါတဲ့ အငွေ့ပျံအော်ဂဲနစ်ကွန်ပေါင်းတွေကလည်း

may change, too.

ပြောင်းလဲပါတယ်။

So could we detect disease by analyzing a person’s breath,

ဆိုတော့ကာ အသက်ရှူတာကို တိုင်းလိုက်တာနဲ့

without using more invasive diagnostic tools

အသားစယူတာ၊ သွေးဖေါက်တာ၊ ဓာတ်ရောင်ခြည်သုံးတာတွေမလိုပဲ

like biopsies, blood draws, and radiation?

ရောဂါတွေကို ရှာဖွေနိုင်ပါ့မလား?

In theory, yes,

သီအိုရီအရတော့ ရနိုင်ပါတယ်။

but testing for disease is a lot more complicated than testing for alcohol.

ဒါပေမဲ့ ရောဂါရှာဖွေတာဟာ အရက်ပမာဏ တိုင်းတာထက် ပိုရှုပ်ထွေးပါတယ်။

To identify diseases,

ရောဂါတွေကို ရှာဖွေဖို့ဆိုရင်

researchers need to look at a set of tens of compounds in the breath.

လေ့လာသူတွေဟာ ထွက်သက်ထဲက ကွန်ပေါင်းဆယ်ခုလောက်ကို ကြည့်ရမှာပါ။

A given disease may cause some of these compounds

ရောဂါတစ်ခုဟာ ဒီကွန်ပေါင်းကို နည်းစေ သို့မဟုတ် များစေချိန်မှာ

to increase or decrease in concentration, while others may not change—

တခြားရောဂါတစ်ခုက ဘာမှ မပြောင်းလဲစေနိုင်ပါဘူး။

the profile is likely to be different for every disease,

ရောဂါတိုင်းမှာ သူ့အတိုင်းအတာနဲ့သူ ရှိနေမှာဖြစ်သလို

and could even vary for different stages of the same disease.

ရောဂါတစ်ခုတည်းမှာလည်း အဆင့်ပေါ်မူတည်ပြီး ပြောင်းလဲနိုင်ပါတယ်။

For example, cancers are among the most researched candidates

ဥပမာ - ထွက်သက်တိုင်းပြီး ရောဂါရှာဖို့ စူးစမ်းလေ့လာနေတဲ့ ရောဂါများထဲမှာ

for diagnosis through breath analysis.

ကင်ဆာရောဂါများလည်း ပါဝင်ပါတယ်။

One of the biochemical changes many tumors cause

ကင်ဆာကျိတ်အများစုရဲ့ ဇီဝဓာတု ပြောင်းလဲမှုကတော့

is a large increase in an energy-generating process

Glycolysis လို့ ခေါ်တဲ့ စွမ်းအင်အများအပြား ထုတ်လွှတ်တဲ့ ဖြစ်စဥ်

called glycolysis.

ဖြစ်ပွားခြင်းပါ။

Known as the Warburg Effect,

Warburg အကျိုးဆက်လို့ အသိများပါတယ်။

this increase in glycolysis results in an increase of metabolites like lactate

ဒီဖြစ်ရပ်ကြောင့် Lactate လို့ခေါ်တဲ့ ဓာတ်ကျွင်းတွေ မြင့်တက်လာပြီး

which in turn can affect a whole cascade of metabolic processes

ဇီဝဓာတုပြောင်းလဲမှုတွေ အမြန်ဖြစ်ပျက်လာကာ

and ultimately result in altered breath composition,

Dimethyl sulfide လို အငွေ့ပျံလွယ်တဲ့ ကွန်ပေါင်းတွေဟာ

possibly including an increased concentration of volatile compounds

ထွက်သက်အတွင်း အများအပြားပါဝင်လာပြီး

such as dimethyl sulfide.

အချိုးအစားတွေ ပြောင်းလဲကုန်ပါတယ်။

But the Warburg Effect is just one potential indicator of cancerous activity,

ဒီ Warburg အကျိုးဆက်ဟာ ကင်ဆာဖြစ်နိုင်တဲ့ အခြေအနေကို ပြတဲ့ ညွှန်းကိန်းသာဖြစ်ပြီး

and doesn’t reveal anything about the particular type of cancer.

ကင်ဆာရဲ့ အခြေအနေအတိအကျကို မဖေါ်ထုတ်နိုင်ပါဘူး။

Many more indicators are needed to make a diagnosis.

ရောဂါရှာဖွေဖို့အထိကတော့ တခြားအချက်တွေ အများကြီးလိုပါသေးတယ်။

To find these subtle differences,

ဒီလိုခြားနားချက်တွေကို သိဖို့

researchers compare the breath of healthy people

လေ့လာသူတွေဟာ ကျန်းမာတဲ့လူရဲ့ ထွက်သက်နဲ့

with the breath of people who suffer from a particular disease

ရောဂါခံစားနေသူရဲ့ ထွက်သက်တွေကို နမူနာ ရာနဲ့ချီပြီးယူကာ

using profiles based on hundreds of breath samples.

နှိုင်းယှဥ်လေ့လာခဲ့ကြပါတယ်။

This complex analysis requires a fundamentally different,

ဒီစူးစမ်းမှုတွေအတွက် အရက်တိုင်းတဲ့စက်ထက် အာရုံပိုခံနိုင်တဲ့

more versatile type of sensor from the alcohol breathalyzer.

အခြေခံတည်ဆောက်ပုံကွဲပြားတဲ့ Sensor တွေ လိုအပ်ပါတယ်။

There are a few being developed.

တချို့တွေက စမ်းသပ်နေဆဲကာလမှာပါ။

Some discriminate between individual compounds

တချို့စက်တွေက ကွန်ပေါင်းတစ်ခုတည်းကိုပဲ လျှပ်စစ်စက်ကွင်းထဲမှာ

by observing how the compounds move through a set of electric fields.

ဘယ်လိုလှုပ်ရှားနေတယ် ဆိုတာကို ကြည့်ပြီး ခွဲခြားပါတယ်။

Others use an array of resistors made of different materials

တချို့ကတော့ မတူတဲ့ပစ္စည်းတွေနဲ့လုပ်ထားတဲ့ လျှပ်ခံတွေကို စီထားပြီး

that each change their resistance when exposed to a certain mix

အဲ့သည့်လျှပ်ခံတွေက သက်ဆိုင်ရာ အငွေ့ပျံကွန်ပေါင်းတွေကို ထိတွေ့တဲ့အခါ

of volatile organic compounds.

သူတို့ရဲ့ လျှပ်ခံနိုင်စွမ်း ပြောင်းလဲပါတယ်

There are other challenges too.

အခြား အခက်အခဲတွေလည်း ရှိပါသေးတယ်။

These substances are present at incredibly low concentrations—

ဒီကွန်ပေါင်းလေးတွေဟာ ထွက်သက်ရဲ့ တစ်ဘီလီယံပုံ တစ်ပုံလောက်အထိသာ

typically just parts per billion,

နည်းပါးစွာ ပါဝင်ပါတယ်။

much lower than ethanol concentrations in the breath.

အီသနောပါဝင်တာထက် အများကြီးနည်းပါတယ်။

Compounds’ levels may be affected by factors other than disease,

ကွန်ပေါင်းတွေရဲ့ ပမာဏကို ရောဂါအခြေအနေထက်

including age, gender, nutrition, and lifestyle.

အသက်၊ ကျား/မ၊ အစားအသောက်နဲ့ နေ့စဥ်ဘဝနေထိုင်ပုံတွေကလည်း လွှမ်းမိုးပါတယ်

Finally, there’s the issue

နောက်ထပ်ပြဿနာတစ်ခုကတော့

of distinguishing which compounds in the sample

လူနာခန္ဓာကိုယ်တွင်းက ထုတ်တဲ့ ကွန်ပေါင်းနဲ့

were produced in the patient’s body

လတ်တလော အပြင်က ရှူသွင်းမိလိုက်တဲ့

and which were inhaled from the environment

ကွန်ပေါင်းကို ဘယ်လိုခွဲခြားကြမလဲ ဆိုတာပဲ

shortly before the test.

ဖြစ်ပါတယ်။

Because of these challenges, breath analysis isn’t quite ready yet.

ဒီလို အခက်အခဲတွေကြောင့် ဒီနည်းနဲ့ ရောဂါရှာဖွေခြင်းဟာ အဆင်သင့်မဖြစ်သေးပါဘူး။

But preliminary clinical trials on lung, colon,

သို့သော် အဆုတ် အူမကြီးနဲ့ အခြားကင်ဆာတွေရဲ့ ဆေးသုတေသနတွေမှာ

and other cancers have had encouraging results.

ရလဒ်ကောင်းတွေ ရရှိနေပါတယ်။

One day, catching cancer early might be as easy as breathing in and out.

တစ်နေ့တွင် အသက်ကိုရှူပြီး ပြန်ထုတ်ရုံနဲ့ ကင်ဆာကို စောစောစီးစီး ထောက်လှမ်းမိမှာပါ။