Could a breathalyzer detect cancer? - Julian Burschka

Traducător: Gavri Nicolae Corector: Mirel-Gabriel Alexa

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

Cum poate măsura un etilotest conținutul de alcool din sângele cuiva,

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

la câteva ore după ultima băutură, doar pe baza respirației?

Exhaled breath contains trace amounts of hundreds, even thousands,

Expirația conține urme fine a sute, sau chiar mii,

of volatile organic compounds:

de compuși organici volatili:

small molecules lightweight enough to travel easily as gases.

molecule mici suficient de ușoare ce călătoresc ușor sub formă de gaze.

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

Unul dintre acestea este etanolul, pe care îl consumăm în băuturi alcoolice.

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

Călătorește prin fluxul sanguin la micii saci de aer din plămâni,

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

trecând în aerul expirat cu o concentrație de 2.000 de ori mai mică,

on average, than in the blood.

în medie, comparativ cu cea din sânge.

When someone breathes into a breathalyzer,

Când cineva expiră într-un etilotest

the ethanol in their breath passes into a reaction chamber.

etanolul din respirația acestuia trece printr-o cameră de reacție.

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

Acolo este transformat în altă moleculă pe nume acid acetic,

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

într-un tip de reactor special, ce produce un impuls electric în timpul reacției.

The strength of the current indicates the amount of ethanol

Intensitatea impulsului electric indică cantitatea de etanol

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

aflată în proba de aer și implicit din sânge.

In addition to the volatile organic compounds like ethanol

Pe lângă compușii organici volatili precum etanolul

we consume in food and drink,

pe care îl consumăm prin mâncare și băuturi,

the biochemical processes of our cells produce many others.

procesele biochimice ale celulor noastre produc mulți alți compuși.

And when something disrupts those processes, like a disease,

Iar atunci când ceva întrerupe aceste procese, cum ar fi o afecțiune,

the collection of volatile organic compounds in the breath

prelevarea compușilor organici volatili din respirație

may change, too.

ar putea , de asemenea, să se schimbe.

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

Am putea să detectăm bolile, analizând respirația unei persoane,

without using more invasive diagnostic tools

fără să folosim instrumente de diagnosticare invazive

like biopsies, blood draws, and radiation?

precum biopsia, testele de sânge și radiațiile?

In theory, yes,

În teorie, da,

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

dar testarea pentru afecțiuni e mult mai complicată decât pentru alcool.

To identify diseases,

Pentru a identifica afecțiunile

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

cercetătorii trebuie să identifice zeci de compuși din respirație.

A given disease may cause some of these compounds

O anumită afecțiune poate cauza ca o parte a acestor compuși

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

să crească sau să scadă în concentrație, iar alții ar putea să rămână la fel —

the profile is likely to be different for every disease,

profilul acestora probabil va fi diferit în funcție de afecțiune

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

și ar putea chiar să varieze în diferite etape ale aceleiași afecțiuni.

For example, cancers are among the most researched candidates

De exemplu, cancerele sunt printre cele mai cercetate afecțiuni

for diagnosis through breath analysis.

pentru diagnosticare prin analiza respirației.

One of the biochemical changes many tumors cause

Una din schimbările biochimice cauzată de numeroase tumori

is a large increase in an energy-generating process

este o creștere considerabilă a unui proces care generează energie

called glycolysis.

numit glicoliză.

Known as the Warburg Effect,

Cunoscut drept efectul Warburg,

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

acestă creștere în glicoliză rezultă într-o creștere a metaboliților ca lactoza

which in turn can affect a whole cascade of metabolic processes

care, la rândul lor, afectează o mulțime de alte procese metabolice

and ultimately result in altered breath composition,

și duc în cele din urmă la o alterare a compoziție a respirației,

possibly including an increased concentration of volatile compounds

incluzând probabil o concentrație ridicată de compuși volatili

such as dimethyl sulfide.

precum dimetilsulfatul.

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

Dar efectul Warburg e doar un potențial indicator al activității canceroase,

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

și nu dezvăluie nimic despre tipul respectiv de cancer.

Many more indicators are needed to make a diagnosis.

Mult mai mulți indicatori sunt necesari pentru a face un diagnostic.

To find these subtle differences,

Pentru a găsi diferențele subtile,

researchers compare the breath of healthy people

cercetătorii compara respirația oamenilor sănătoși

with the breath of people who suffer from a particular disease

cu respirația oamenilor care suferă de o anumită afecțiune

using profiles based on hundreds of breath samples.

folosind profilurile bazate pe sute de probe de respirație.

This complex analysis requires a fundamentally different,

Această analiză complexă are nevoie de un tip de senzor

more versatile type of sensor from the alcohol breathalyzer.

fundamental diferit față de cel pentru alcool.

There are a few being developed.

Câțiva senzori se află acum în dezvoltare.

Some discriminate between individual compounds

Unii diferențiază compușii individual

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

observând modul în care aceștia traversează anumite câmpuri electrice.

Others use an array of resistors made of different materials

Alții folosesc o varietate de rezistori făcuți din materiale diferite

that each change their resistance when exposed to a certain mix

care își modifică rezistența când sunt expuși la un anumit amestec

of volatile organic compounds.

de compuși organici volatili.

There are other challenges too.

Mai sunt și alte provocări.

These substances are present at incredibly low concentrations—

Aceste substanțe sunt prezente în concentrații extrem de scăzute,

typically just parts per billion,

de obicei de doar parți pe miliard,

much lower than ethanol concentrations in the breath.

mult mai scăzute ca concentrațiile de etanol din respirație.

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

Compușii pot fi afectați de alți factori decât bolile,

including age, gender, nutrition, and lifestyle.

inclusiv vârstă, sexul, nutriția, și stilul de viață.

Finally, there’s the issue

În final, există problema

of distinguishing which compounds in the sample

recunoașterii care compuși din proba de aer

were produced in the patient’s body

au fost produși în corpul pacientului

and which were inhaled from the environment

și care au fost inhalați din atmosferă

shortly before the test.

cu scurtă vreme înainte de test.

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

Din cauza acestor provocări, analiza respirației nu e destul de pregătită încă.

But preliminary clinical trials on lung, colon,

Dar studii clinice preliminare asupra cancerului de plămân, colon

and other cancers have had encouraging results.

și alte tipuri de cancer au avut rezultate încurajatoare.

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

Într-o zi, diagnosticarea din timp

a cancerului ar putea fi la fel de ușoară ca o respirație.