Животные, которые вынюхивают туберкулёз, рак и мины

В Танзании, в Морогоро, работает программа по обнаружению туберкулёза (ТБ) с помощью африканских гигантских хомяковых крыс (Cricetomys gambianus).

Проблема диагностики ТБ

ТБ ежегодно диагностируют у ~9 млн человек, четверть случаев — в Африке.
Стандартный микроскопический тест, используемый в Танзании, выявляет лишь ~60% случаев (у пациентов с ВИЧ — до 20%).
ТБ излечим антибиотиками, но без лечения смертелен.

Крысы вынюхивают ТБ в образцах мокроты, определяя ~70% случаев, независимо от ВИЧ-статуса пациента.
Принцип работы: Крысы обучены ассоциировать запах ТБ с наградой (пюре из банана и авокадо). Они последовательно обнюхивают 10 образцов в специальной камере.
Точность: Крыса должна верно определить 7 из 8 положительных контрольных образцов, чтобы "выпуститься".
Что чувствуют: Крысы реагируют на комбинацию из шести летучих органических соединений, которые выделяет бактерия Mycobacterium tuberculosis.

Клиники отправляют половину образцов от пациентов с подозрением на ТБ в лабораторию Apopo.
Образцы проверяют как минимум две разные крысы.
Образец, отмеченный крысой как положительный, перепроверяют с помощью более точной светодиодной (LED) микроскопии.
Результат: С 2007 года крысы проверили 342 341 образец и выявили 9 127 пациентов, пропущенных клиниками. Это повысило выявляемость ТБ на ~40% в охваченных популяциях.

Скорость: Крыса проверяет 100 образцов за 20 минут.
Дешевизна: Проверка одного образца стоит ~$1 (против $10 для ДНК-теста GeneXpert).
Чувствительность: Крысы могут улавливать запах при очень низкой концентрации бактерий, что важно для пациентов с ВИЧ.
Практичность: Не требуют сложной инфраструктуры, стабильного электричества.

Основатель: Барт Витьенс, вдохновившись проблемой мин, основал организацию Apopo.
Сапёры: Этих же крыс успешно обучают обнаружению взрывчатки (TNT). Они могут обыскать 200 м² за 20 минут, будучи слишком лёгкими, чтобы взорвать мину. Крысы-сапёры работали в Анголе, Мозамбике, Камбодже и других странах.
Обучение: Социализация крысят начинается в 5 недель. Полный курс обучения (для ТБ или мин) занимает около 9 месяцев.

История: Идея возникла после публикаций в журнале The Lancet (1989, 2001) о собаках, проявлявших настойчивый интерес к злокачественным образованиям у хозяев.
Исследования: Собаки могут вынюхивать рак мочевого пузыря, толстой кишки, яичников, простаты и груди по запаху образцов (дыхания, мочи).
Точность: В одном итальянском исследовании собаки определяли рак простаты по моче с точностью ~98%.
Потенциал: Собаки могут превзойти по точности тест на ПСА (простат-специфический антиген) для выявления рака простаты и обнаруживать болезнь на более ранней стадии.
Организация: Medical Detection Dogs (Великобритания) под руководством доктора Клэр Гест тренирует как собак для медицинского оповещения (например, о низком уровне сахара в крови), так и для обнаружения рака.

Крысы: Планы включают перенос центра диагностики ТБ из Морогоро в Дар-эс-Салам для ускорения выдачи результатов и расширение программы в Эфиопии.
Собаки: Ключевые масштабные исследования по раку груди и простаты должны подтвердить эффективность метода в ближайшие годы.
Финансирование: Обе программы сталкиваются с нехваткой финансирования.
Цель: Создание "электронного носа" на основе выявленных запаховых маркеров. Однако, как отмечает Клэр Гест, животные-детекторы уже сейчас могут спасать жизни, пока идёт разработка технологий.

2016-02-16