В экспериментальном исследовании, проведенном в Университете Хельсинки, собак, обученных в качестве медицинских диагностических помощников, учили распознавать ранее неизвестный запаховой признак болезни КОВИД-19, вызванной новым коронавирусом. И они учились с поразительным успехом: всего через несколько недель первые собаки смогли точно отличить образцы мочи пациентов с COVID-19 от образцов мочи здоровых людей.
"У нас есть солидный опыт в обучении собак, связанный с обнаружением запахов болезней. Это было фантастически увидеть, как быстро собаки обнаруживали новый запах", - говорит лидер группы DogRisk Анна Хильм-Бьеркман. Через короткое время животные идентифицировали мочу людей, инфицированных новым коронавирусом, известным как SARS-CoV-2, почти так же надежно, как и стандартный ПЦР-тест.
Финские ученые сейчас готовят рандомизированное, двойное слепое исследование, в котором собаки будут обнюхивать большее количество образцов пациентов. Только после этого ароматические тесты будут использоваться в клинической практике.
Важные выводы для других команд
Эта информация из Финляндии также важна для других исследовательских групп, таких как группы в Великобритании и Франции, которые обучают собак-ищеек обнаруживать COVID-19.
Другие исследователи из Немецкого центра помощи собакам (TARSQ) также извлекли пользу из финских результатов.
"Никто не может сказать нам с уверенностью, является ли обучение с агрессивным вирусом опасным или нет для людей и собак . Мы хотели сначала собрать больше информации, прежде чем начать обучение, потому что немецкие вирусологи советовали нам этого не делать — в конце концов, так мало известно о вирусе до сих пор", - объясняет Лука Барретт из TARSQ.
Откуда же берется характерный запах?
До сих пор неясно, какие вещества в моче производят, по-видимому, характерный запах COVID-19. Поскольку SARS-CoV-2 не только поражает легкие, но и вызывает повреждение кровеносных сосудов, почек и других органов, предполагается, что у пациентов также изменяется запах мочи. Это то, что собаки, с их очень чувствительными обонятельными органами, замечают мгновенно.
Некоторые заболевания, по-видимому, имеют специфическую обонятельную «подпись», которую обученные собаки могут вынюхивать с удивительной точностью, говорит Барретт.
"Согласно одному исследованию, собаки могут обнаружить рак молочной железы с вероятностью 93%. И рак легких с вероятностью 97%", - говорит она.
Но собаки также могут очень надежно идентифицировать рак кожи, рак толстой кишки, рак яичников или рак предстательной железы.
Помимо рака, собаки также могут обнаружить болезнь Паркинсона. Больные паркинсонизмом пахнут по-разному еще за много лет до того, как у них появилась болезнь. "Именно так мы пришли к идее обучения собак в качестве системы раннего предупреждения о болезни Паркинсона", - говорит Барретт.
Собаки также обучены обнаруживать малярию, но уровень обнаружения пока не является удовлетворительным, говорит она. До сих пор собаки распознают семь из 10 инфицированных людей, что недостаточно.
Обученные собаки-следопыты
У собак обоняние примерно в миллион раз лучше, чем у людей. У людей есть около 5 миллионов обонятельных клеток, по сравнению с 125 миллионами для такс и 220 миллионами для овчарок.
Собаки также вдыхают до 300 раз в минуту короткими вдохами, что означает, что их обонятельные клетки постоянно снабжаются новыми частицами запаха. Кроме того, носы собак различают право и лево. Это пространственное обоняние позволяет животным легче идти по следу.
Во время учебных занятий собаки — в основном лабрадор ретриверы, а также кокер — спаниели или овчарки -обучаются для работы с одним запахом. Это может быть запах лекарства или взрывчатого вещества, или, как здесь, обонятельный признак конкретной болезни. Это означает, что одна собака не может распознать несколько типов рака.