Nauka

Na tropie covid-19. Psy dokładniejsze od laboratorium?

Lotta, labrador należący do niemieckiej armii, podczas treningu wykrywania Covid-19 w Daun Lotta, labrador należący do niemieckiej armii, podczas treningu wykrywania Covid-19 w Daun Wolfgang Rattay / Forum
To, że psy mają świetny węch, nie jest niczym nowym. Ale fakt, że potrafią wywęszyć koronawirusa, może zaskoczyć. I wzbudzić słuszny podziw.

Przyznam, że gdy pierwszy raz przeczytałem w marcu o pomyśle, by szkolić psy do wykrywania próbek zakażonych SARS-CoV-2, tylko się uśmiechnąłem. Naukowcy, jak wskazuje nawet nazwa jednego z blogów „Polityki”, bywają szaleni. W pewnym momencie odniosłem wrażenie, że badane jest niemal wszystko, co tylko da się powiązać z Covid-19. Dlatego tak bardzo nie dziwił mnie sam pomysł, by podsuwać pod psie nosy próbki śliny i sprawdzać, czy potrafią wskazać te pochodzące od chorych pacjentów. Założyłem nawet, że o wynikach takiego badania pewnie nigdy nie przeczytamy, wszak jest moda na zwiększanie medialności badaczy poprzez informowanie o ich zamiarach, a nie faktycznych osiągnięciach. Ale zespół z Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Hanowerze dopiął swego. Przeczytałem z ciekawością ich artykuł, opublikowany na łamach „BMC Infectious Diseases”, i zrobiłem wielkie oczy.

Laboranci na czterech łapach

W badaniu wzięło udział osiem psów pełniących służbę w wojsku. Zwierzęta szkolono przez tydzień przy pomocy specjalnego urządzenia, które w losowy sposób podsuwało im pod nos sześć próbek ludzkiej śliny i flegmy. Za każdym razem tylko jedna próbka była pozytywna, a w przypadku prawidłowego jej rozpoznania psy otrzymywały nagrodę – jedzenie lub piłeczkę. Łącznie każdy z nich przetrenował procedurę na ponad tysiącu próbkach. Psy, choć słabo, to są podatne na zakażenie koronawirusem, więc do śliny dodawano beta-propiolakton, który na SARS-CoV-2 działa inaktywująco. Oczywiście związek ten dodawano też do próbek pochodzących od osób zdrowych, w innym przypadku psy mogłyby się nauczyć rozpoznawać tylko ten związek chemiczny, który swoją drogą ma słodkawy zapach.

Po treningu przeprowadzono faktyczne badanie. Psy miały rozpoznać, które z 1012 próbek pochodzą od hospitalizowanych pacjentów z Covid-19. Rezultat? Zwierzęta prawidłowo wskazały 157 pozytywnych próbek, poprawnie odrzuciły 792 próbki negatywne, rozpoznając fałszywie pozytywnie (wskazanie próbki zdrowej osoby jako zakażonej) i fałszywie negatywnie (wykrycie próbki chorego jako wolnego od zakażenia) odpowiednio 33 i 30 próbek. Daje to zatem dokładność na poziomie... 94 proc. Psiarze mogą być dumni.

Czytaj także: Zawodowcy. Psy pracujące

Psy na tropie chorób

Oczywiście wytrenowane psy w rzeczywistości nie wykrywały materiału genetycznego SARS-CoV-2, ale organiczne substancje lotne obecne w ślinie. Ich układ może istotnie się zmieniać pod wpływem choroby. W związku z tym psy próbuje się wykorzystać do diagnozowania osób chorych na parkinsona, malarię czy niektóre typy nowotworów. Są wszak znane z wybitnego węchu, a to dzięki ogromnej liczbie receptorów. W nosie psa jest ich 200–300 mln, ok. 40–60 razy więcej niż u człowieka. Dlatego zwierzęta te potrafią z dużą dokładnością rozpoznać obecność związków chemicznych, nawet jeżeli ich stężenie jest skrajnie niskie. Skoro więc już wykazano, że psy można wytrenować, by po zapoznaniu się z próbkami krwi, moczu, potu, wydychanego powietrza lub skóry pacjentów z powalającą dokładnością (ponad 95 proc.!) wykrywały obecność nowotworu jeszcze przed wystąpieniem jakichkolwiek objawów, to możliwości psich nosów w zakresie diagnostyki SARS-CoV-2 nie powinny być dla nas może aż takim zaskoczeniem.

Czytaj także: O zwierzętach, które mogą leczyć

Psi diagności szybsi i dokładniejsi niż… RT-PCR

Jak osiągnięty przez psy służbowe wynik ma się do precyzyjności innych metod wykrywania SARS-CoV-2? Złotym standardem diagnostyki koronawirusa jest badanie RT-PCR po izolacji z wymazu z jamy nosowo-gardłowej. Jak wynika z badań, odsetek próbek identyfikowanych nieprawidłowo może w tej metodzie sięgać niekiedy nawet 25 proc., a wyniki pozytywnie fałszywe zdarzają się w przypadku 2–7 proc. wszystkich analizowanych wymazów. Dla porównania: przetrenowana grupa psów myliła się w 6 proc., pozytywnie fałszywe wyniki stanowiły zaledwie 3 proc. Co więcej, psy nie wykazywały istotnych różnic w dokładności wywąchiwania próbek pochodzących od pacjentów chorych na Covid-19 – pies z najgorszym wynikiem i tak osiągnął akuratność na poziomie powyżej 90 proc., a dwa najlepsze osobniki popisały się niemal 100-procentową skutecznością. Wyniki są zatem imponujące.

A na dokładkę: jak można się przekonać, oglądając załączony przez autorów film, psy do identyfikacji każdej próbki potrzebowały ok. 5 sekund i badały je jedną za drugą. Owszem, istnieją urządzenia, które do wykrycia materiału genetycznego w próbce potrzebują kilku minut, ale są drogie, a ich dostępność – ograniczona. Przeciętny czas oczekiwania na wynik testu w Polsce to od jednego do trzech dni. W wielu laboratoriach najwięcej czasu zabiera sama procedura izolacji wirusa. Jeżeli ma charakter manualny, to wymaga ok. trzech–czterech godzin ciężkiej pracy związanej z wyodrębnianiem RNA oraz usuwaniem polisacharydów, białek i innych zanieczyszczeń. Psom natomiast podsuwa się próbkę pobraną bezpośrednio od pacjenta. Jedyny problem to wspomniana metoda inaktywacji wirusa przy pomocy beta-propiolaktonu, która choć jest prosta, to wymaga ok. 70-godzinnej inkubacji. Gdyby psy przed narażeniem na zakażenie chronić w inny, mniej czasochłonny sposób, to wynik testu można by uzyskać niemal natychmiast po pobraniu próbki.

Czytaj także: Psi geniusz

Bądźmy poważni! Czy metoda „na psa” może mieć realne znaczenie?

Tylko czy pomysł, by zaprzęgnąć do diagnostyki koronawirusa psy, w ogóle ma sens? Na pewno potrafi rozbawić, ale zastanówmy się nad nim przez chwilę na poważnie. Podczas wspomnianego treningu grupa ośmiu psów badała średnio ok. 1,5 tys. próbek dziennie, ale z pewnością mogłaby i więcej. Pewnym paradoksem jest, że badanie przeprowadzono w kraju, który może poszczycić się jedną z największych wydajności testowania – w Niemczech przeprowadzono bowiem ponad 8 mln testów, ponad 95 tys. na 1 mln mieszkańców. Natomiast metoda „na psa” najbardziej przydatna mogłaby być w Afryce bądź w Indiach, gdzie dostęp do sprzętu diagnostycznego i wyszkolonego personelu jest ograniczony. Oczywiście, wyszkolenie też wiąże się z kosztami, ale nie wymaga spełniania rygorystycznych wymogów laboratoryjnych. Co więcej, psy mogłyby być wykorzystywane na lotniskach do wykrywania Covid-19 pośród podróżujących pasażerów – wszystko wskazuje na to, że byłaby to metoda nieporównywalnie lepsza niż tradycyjne mierzenie temperatury ciała. Wdrożeniem jej w życie zainteresowani są m.in. Brytyjczycy, którzy też trenują psy do detekcji koronawirusa.

Czytaj także: Zwierzętom też się należy emerytura. Taki pomysł prezes PiS chyba poprze?

Psie nosy ekscytują naukowców. I słusznie!

Badacze zaznaczają, że ich wyniki należy traktować jako wstępne. To prawda, w końcu przebadano tylko osiem psów z użyciem ograniczonej liczby próbek. Poza tym nie wiadomo, czy zwierzęta byłyby w stanie odróżniać próbki pochodzące od pacjentów zakażonych poszczególnymi wirusami związanymi z układem oddechowym. Czy odróżniałyby pacjentów z Covid-19 od tych z grypą lub mniej patogennymi gatunkami koronawirusów 229E, NL63, OC43 i HKU1? Jak na możliwość wykrycia SARS-CoV-2 wpływałoby współwystępowanie innych chorób, np. nowotworów lub cukrzycy, które przecież w istotny sposób mogą zmieniać skład chemiczny śliny? Nie zmienia to faktu, że poczynione obserwacje są bardzo ekscytujące, a dalsze badania w tym obszarze powinny być kontynuowane. Skoro psy można wykorzystać do wykrywania ładunków wybuchowych, narkotyków czy zaginionych ludzi i ciał, to może i chorób? No chyba, że naukowcom uda się stworzyć urządzenie, którego możliwości będą porównywalne z psim nosem – od kilku lat trwają w tym kierunku różne próby, ale na razie psy wciąż są niedoścignionymi mistrzami.

Czytaj także: Czy zwierzęta domowe to już przeżytek

Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Ludzie i style

Wszechobecny Krzysztof Stanowski. Jak wyjaśnić ten fenomen?

Wyrósł najwyraźniej na pierwszego dziennikarza w Polsce, którego koniecznie trzeba przekonać do swoich racji. Bo można się ze Stanowskim nie zgadzać, ale „trzeba go szanować”.

Katarzyna Czajka-Kominiarczuk
13.06.2021
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną