Could a breathalyzer detect cancer? - Julian Burschka

Çeviri: Gülsüm Kuzulu Gözden geçirme: Can Boysan

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

Alkolmetre, son içkisini saatler önce içmiş birinin

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

kanındaki alkol oranını sadece nefesiyle nasıl ölçebilir?

Exhaled breath contains trace amounts of hundreds, even thousands,

Nefes, yüzlerce hatta binlerce

of volatile organic compounds:

eser miktarda uçucu organik bileşen içerir:

small molecules lightweight enough to travel easily as gases.

gazlar gibi kolay hareket edebilecek düzeyde hafif küçük moleküller.

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

Bunlardan biri, alkollü içeceklerde tükettiğimiz etanol.

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

Kan dolaşımıyla akciğerlerdeki minik hava keseciklerine

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

ve kandakinden ortalama 2 bin kat daha düşük yoğunlukta nefese taşınır.

on average, than in the blood.

When someone breathes into a breathalyzer,

Biri alkolmetreye üflediğinizde

the ethanol in their breath passes into a reaction chamber.

nefesinizdeki etanol reaksiyon odasına girer.

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

Tepkime sırasında elektrik akımı üreten özel bir tepkime odasında

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

asetik asit denilen başka bir moleküle dönüştürülür.

The strength of the current indicates the amount of ethanol

Akımın şiddeti, havada ve kandaki

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

etanol miktarını gösterir.

In addition to the volatile organic compounds like ethanol

Yiyecek ve içecekte tükettiğimiz etanol gibi

we consume in food and drink,

organik uçucu bileşenlere ek olarak

the biochemical processes of our cells produce many others.

hücrelerimizin biyokimyasal süreçleri diğerlerini üretir.

And when something disrupts those processes, like a disease,

Hastalık gibi bir şey bu süreci aksatırsa

the collection of volatile organic compounds in the breath

nefesteki organik uçucu bileşenlerin toplamı da değişebilir.

may change, too.

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

Peki biyopsi, kan alma ve radyasyon gibi

without using more invasive diagnostic tools

invasif tanı araçları kullanmadan

like biopsies, blood draws, and radiation?

kişinin nefesini analiz ederek hastalığı tespit edebilir miyiz?

In theory, yes,

Teoride evet edebiliriz

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

ama hastalığın tespiti alkolün tespitinden çok daha karmaşık.

To identify diseases,

Hastalığı tanımlamak için

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

araştırmacıların nefesteki onlarca bileşene bakması gerekiyor.

A given disease may cause some of these compounds

Bir hastalık, bazı bileşenler değişmezken

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

bu bileşenlerin yoğunluğunda azalma ya da artmaya neden olabilir.

the profile is likely to be different for every disease,

her hastalığın profilinin farklı olması muhtemel

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

hatta aynı hastalığın farklı evrelerinde grafik değişebilir.

For example, cancers are among the most researched candidates

Örneğin kanser, nefes analiziyle tanı için

for diagnosis through breath analysis.

en çok araştırılan adaylar arasında.

One of the biochemical changes many tumors cause

Biyokimyasal değişimlerden biri olan birçok tümör

is a large increase in an energy-generating process

glikoliz adı verilen ve enerji üreten bir işlemde büyük bir artışa neden olur.

called glycolysis.

Known as the Warburg Effect,

Warburg Etkisi olarak bilinen

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

glikolizdeki bu artış, metabolik süreçlerin her kademesini etkileyebilen

which in turn can affect a whole cascade of metabolic processes

laktat gibi metabolitlerin artışıyla

and ultimately result in altered breath composition,

ve muhtemelen dimetil sülfit gibi

possibly including an increased concentration of volatile compounds

uçucu bileşenler içeren değiştirilmiş nefes yapısının artışıyla sonuçlanır.

such as dimethyl sulfide.

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

Ama Warburg Etkisi, kanserli aktivitenin tek potansiyel göstergesidir

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

ve belirli bir kanser türü hakkında hiçbir şey ortaya çıkarmaz.

Many more indicators are needed to make a diagnosis.

Tanı koymak için çok daha fazla gösterge gerekli.

Bu ince farkları bulabilmek için araştırmacılar,

To find these subtle differences,

researchers compare the breath of healthy people

sağlıklı ve belli bir hastalıktan muzdarip insanların nefesini

with the breath of people who suffer from a particular disease

using profiles based on hundreds of breath samples.

yüzlerce nefes örneğine dayanarak karşılaştırır.

This complex analysis requires a fundamentally different,

Bu karmaşık analiz, alkolmetreden temel olarak daha farklı

more versatile type of sensor from the alcohol breathalyzer.

ve çok amaçlı bir tür sensör gerektirir.

There are a few being developed.

Birkaç tane analiz geliştiriliyor.

Some discriminate between individual compounds

Bazıları, bileşenlerin bir dizi elektrik alanında

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

nasıl hareket ettiğini gözlemleyerek bireysel bileşenler arasında ayrım yapar.

Diğerleri, belirli bir uçucu organik bileşen karışımına maruz kaldıklarında

Others use an array of resistors made of different materials

that each change their resistance when exposed to a certain mix

dirençlerini değiştiren

ve farklı materyallerden yapılmış bir dizi direnç kullanır.

of volatile organic compounds.

There are other challenges too.

Başka zorluklar da var.

These substances are present at incredibly low concentrations—

Bu cisimler nefesteki etanol yoğunluğundan

typically just parts per billion,

genellikle milyarda bir gibi çok daha düşük yoğunluktadır.

much lower than ethanol concentrations in the breath.

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

Bileşenlerin seviyesi, hastalık dışında yaş, cinsiyet, beslenme

including age, gender, nutrition, and lifestyle.

ve yaşam tarzı gibi faktörlerden etkilenebilir.

Finally, there’s the issue

Son olarak, numunedeki hangi bileşenlerin

of distinguishing which compounds in the sample

were produced in the patient’s body

hastanın vücudunda üretildiğini

and which were inhaled from the environment

ve hangilerinin testten kısa bir süre önce

shortly before the test.

çevreden solunduğunu ayırt etme durumu var.

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

Bu zorluklar nedeniyle nefes analizi henüz tam olarak hazır değil.

But preliminary clinical trials on lung, colon,

Ancak akciğer, kolon ve diğer kanserler üzerinde yapılan

and other cancers have had encouraging results.

ön klinik çalışmaların umut verici sonuçları olmuştur.

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

Bir gün kanseri erkenden yakalamak nefes alıp vermek kadar kolay olabilir.