Собачий нос – лучшая диагностика!

Одно из первых животных, прирученных человеком - собака – сопровождает нас на всем пути существования человеческой цивилизации. Уже около 15 000 лет собаки были нашими партнерами по охоте, напарниками, помощниками и товарищами. Трудно переоценить собачью помощь в различных сферах жизни: это и помощь слепым, поиски людей под завалами, мин, наркотиков, охрана госграницы, поиск преступников и многое-многое другое.

Собаки на службе в таможне

Но сегодняшние вызовы времени заставляют нас искать и иные применения высокочувствительному обонянию собак. Оказалось, что высокоразвитый нос собак может быстро обнаружить вирус SARS-CoV-2.

Так смогут ли они стать нашими союзниками в борьбе с COVID-19 ?

По словам почетного профессора Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Томми Дики и его сотрудницы, исследователя BioScent Хизер Джанкейры, они могут это делать. В обзорной статье, опубликованной в Journal of Osteopathic Medicine, исследователи утверждают, что обученных медицинских нюхательных собак можно эффективно использовать для скрининга людей, которые могут быть инфицированы вирусом COVID-19. В данном случае, скрининг - система первичного обследования групп клинически бессимптомных лиц с целью выявления случаев заболевания COVID.

Немецкая овчарка

«Самый поразительный результат состоит в том, что исследования уже продемонстрировали, что собаки могут идентифицировать людей, инфицированных COVID-19», - сказал Дики о своих выводах. «Мало того, - добавил он, - они могут делать это ненавязчиво, быстрее и с сопоставимой или, возможно, лучшей точностью, чем наши обычные тесты на обнаружение».

Неудивительно, что волшебство заключается в собачьем обонянии, которое дает собакам способность обнаруживать молекулы в крошечных концентрациях - «одна часть на квадриллион по сравнению с одной частью на миллиард у людей», утверждается в статье. Добавьте к этому другие оптимизации запаха, такие как большая область носа и структура их носов, которая позволяет проникать через ноздри и выходить через носовые складки. Кроме того, имея 125-300 миллионов обонятельных клеток и треть их мозга, предназначенных для интерпретации запахов, собаки хорошо оснащены способностью улавливать летучие органические соединения, указывающие на присутствие COVID.

Ряд французских и ливанских исследователей также провели серию экспериментов по изучению нюхательных способностей собак. «Собаки в основном нюхают пот человека», - сказал Дики о результатах этих экспериментов. Собаки вполне способны обнаруживать инфекцию COVID. Хотя сам вирус не имеет запаха, продукты метаболизма, выделяемые COVID-положительными людьми через потовые железы, были обнаружены 18 собаками, выбранными для исследования (16 бельгийских малинуа, одна немецкая овчарка и один джек-рассел терьер) с точностью 83 -100% всего за четыре дня тренировок. Настоящие неудачи, согласно исследованию, можно объяснить «отвлекающими внешними запахами или движениями съемочной группы телевидения», которые фиксировали результаты экспериментов.

Бельгийская овчарка - малинуа

«Одна собака дважды показала положительные результаты, которые не удалось подтвердить», - сказал Дики. «Однако, две недели спустя мы обнаружили, что оба человека, сдавшие эти образцы, были госпитализированы с COVID».

Тем временем немецкая исследовательская группа использовала восемь собак для обнаружения запахов в рандомизированном двойном слепом контролируемом пилотном исследовании. Группа дрессировала собак в течение недели, а затем заставила их нюхать 1012 образцов слюны или трахеобронхиального секрета. Они вернули средний уровень обнаружения 94% с чувствительностью (способность обнаруживать истинный положительный результат) от 67,9% до 95,2% и специфичностью (способность обнаруживать истинный отрицательный результат) от 92,4% до 98,9%. В этом пилотном исследовании использовались положительные образцы от серьезно пораженных людей и отрицательные образцы от людей без симптомов. Согласно этой статье, в будущих исследованиях можно было бы больше сосредоточиться на выявлении различных фаз инфекции или, возможно, на обнаружении различных фенотипов болезни.

Джек рассел терьер

Использование собак для выявления болезней не новость. Фактически, соавтор исследований Хизер Джанкейра ранее публиковала результаты, показывающие, что ее нюхательные собаки (бигли, бассет-хаунды и их смеси) могут эффективно обнаруживать немелкоклеточный рак легких.
«Собаки способны обнаруживать другие типы рака, а также малярию, болезнь Паркинсона и диабет», - сказала Джанкейра, добавив, что «медицинские исследования собак по запаху действительно набирают обороты только в последние годы, и для этого потребуется гораздо больше исследований и рецензируемых статей до того, как идея использования собак для выявления заболеваний станет популярной и найдет практическое применение».

Собственный интерес Дики к этому предмету возник во время его работы в качестве кинолога-терапевта в трех Великих Пиренеях (более 3000 посещений терапевтических собак), давнее занятие, на которое он опирался после того, как рак вынудил его уйти на пенсию из географического отдела Калифорнийского университета в Санта-Барбаре в 2013 году. «Я любил UCSB», - сказал он. «Мне нравилось преподавать, и я все время приводил на занятия своих собак-терапевтов. У меня просто была жизнь, что я могу сказать? »

Выйдя на пенсию, Дики опубликовал три книги о собаках-терапевтах для детей, некоторые из которых рассказывают истории их приключений с собаками-терапевтами UCSB. Кроме того, он и его собаки представили образовательные демонстрации в Калифорнийском научном центре и публичной библиотеке Лос-Анджелеса, работа, которая пробудила его интерес к способности обоняния собаки для медицинского обнаружения.

Дики и Джанкейра обнаружили, что исследователи использовали самых разных собак. «Было много бельгийских малинуа, которые использовались, и собак, которые были обучены работе со взрывчатыми веществами и раком толстой кишки. Так что они были профессиональными нюхачками, - сказала Джанкейра. «Другие группы, такие как, например, группа колумбийских исследователей , были мотивированы необходимостью найти быструю, точную и экономичную форму раннего обнаружения COVID». Колумбийская группа использовала множество собак - четырех бельгийских малинуа, одного аляскинского маламута и сибирского микса и американского питбультерьера.

Аляскинский маламут

«С питбулем ранее плохо обращались, - сказал Дики, - но они реабилитировали его, и он был вполне способным и отлично справлялся с нюханием». После почти двух месяцев обучения и тысяч образцов спустя эта колумбийская когорта собак показала замечательную чувствительность 95,5% и специфичность 99,6%.
Во время различных слепых контролируемых экспериментов общее время обнаружения составляло несколько минут или меньше. Такая скорость - огромное преимущество в реальных сценариях. В частности, британская исследовательская группа изложила свои планы по обучению и, в конечном итоге, развертыванию собак в аэропортах и портах въезда в Соединенное Королевство в рамках процесса проверки на COVID-19.

Поскольку все обнюхивание происходит при наличии заболевания, передающегося воздушно-капельным путем, естественно беспокоиться о том, могут ли собаки заразиться и передать COVID-19. Это все еще является темой текущих исследований, но данные указывают на низкую вероятность передачи, согласно документу, хотя следует принять меры предосторожности для защиты всех участников.
«Текущие исследования поддерживают использование собак для обнаружения запахов для пилотных скрининговых исследований COVID-19 с участием людей в таких местах, как аэропорты и спортивные мероприятия», - сказал Дики. «Кроме того, в документе JOM указывается, что еще одно направление исследований может использовать собак для обнаружения запахов, включая разработку медицинских электронных носов».

Американский питбультерьер

В принципе, по словам исследователей, вам даже не понадобится собака, чтобы вынюхивать COVID, если бы вы могли имитировать то, как она пахнет и обрабатывает запахи. По их словам, с помощью датчиков и искусственного интеллекта, возможно, когда-нибудь удастся сопоставить характеристики собаки с помощью носимых электронных носов, похожих на датчики на браслете, для регистрации частоты сердечных сокращений и характера, артериального давления и кислорода, которые могут контролировать пот человека на наличие метаболитов и биомаркеры, которые могут указывать на такие заболевания, как COVID-19.