Собаки чувствуют раковые клетки

Если собаки могут чувствовать рак, почему их не используют при диагностике болезни?

Благодаря своему развитому нюху собаки могут чувствовать запах пораженных раком клеток в человеческом теле. Таким образом, их можно научить проводить диагностику людей, которые находятся в группе риска, что может принести много пользы, учитывая, что эта процедура, в отличие от традиционных методов, будет неинвазивной. Однако подобной практики в мире нет, что заставляет задаться вопросом: если собаки действительно могут диагностировать рак, почему не использовать это умение?

Острый нюх

Если коротко, то собаки хорошо проявляют себя в ситуациях, когда им приходится помогать правоохранительным органам искать кого-то по запаху или же принимать участие в поисково-спасительных операциях. Однако обнюхивание тысяч образцов тканей, из которых только небольшое количество может быть поражено раком, является более сложной работой для собак. Для обучения таких собак нужно потратить много времени и сил, но, даже несмотря на усиленную подготовку, животные все еще могут диагностировать раковые опухоли неправильно, если в этот день им что-либо будет мешать.

Но это еще не значит, что собаки не могут быть полезными исследователям, которые пытаются разработать искусственные инструменты для скрининга, способные определить запах рака. Ученые уже выяснили, что раковые клетки отличаются уникальным запахом, но они еще не смогли определить конкретных соединений, которые за это отвечают.

Как собаки могут помочь исследователям

С одной стороны, собаки могут помочь ученым выявить специфический запах рака, если давать им нюхать определенные раковые образцы, а затем медленно удалять из них соединения. Когда собака перестанет реагировать на образец, из которого были удалены некоторые компоненты, ученые смогут понять, что соединение, которое было извлечено из образца, является специфическим для рака, объясняет доктор Хилари Броди, профессор кафедры отоларингологии в Калифорнийском университете. Затем исследователи должны будут сделать анализ этих отдельных компонентов и создать биохимические тесты, необходимые для диагностики пациентов.

Многие собаки действительно способны чувствовать рак у людей, но этот показатель не является общим для всего вида, поэтому их нельзя будет использовать для прямой диагностики пациентов.

Первый случай диагностики

В 1989 году в британском журнале The Lancet был опубликован первый отчет о способности собак чувствовать рак. В отчете было описано, как собака ежедневно проводила несколько минут, обнюхивая появившееся пятно на коже бедра своей хозяйки, и даже попыталась укусить это место, когда женщина носила шорты. Ей это показалось странным, и она обратилась к врачу, который диагностировал злокачественную меланому.

Таким образом, собака спасла жизнь своей хозяйки, своим поведением заставив ее обратиться к врачу, когда меланома была на ранней стадии, и ее можно было излечить.

Затем появились другие свидетельства того, что собаки могут чувствовать злокачественную меланому, но только в 2006 году были опубликованы результаты высококачественных двойных слепых исследований, говорит доктор Клаус Хакнер, врач в госпитале Кремс в Австрии. Особенность двойных слепых исследований в том, что ни собаки, ни их дрессировщики не знали, какие образцы были раковыми.

Летучие органические соединения

Вскоре было проведено огромное количество исследований, которые доказали, что собаки могут чувствовать специфические виды рака. Для этого им нужно было обнюхать такие биологические образцы, как дыхание человека или его моча. Это удавалось благодаря тому, что любые клетки, в том числе и раковые, выделяют летучие органические соединения (ЛОС). По словам Хакнера, каждый тип рака, вероятно, имеет отчетливые ЛОС, благодаря чему раковые клетки отличаются по запаху от здоровых.

В носу собаки насчитывается более 220 миллионов рецепторов, ответственных за запах, что делает их отличными животными для определения того, как пахнут болезни. Для сравнения, в носу человека таких рецепторов не более 5 миллионов.

Проблемы с собаками

По словам Хакнера, чтобы обучить одну собаку распознавать запах конкретного вида рака, нужно потратить примерно 6 месяцев. Тем не менее в ходе многих исследований использовался принцип диагностики, который работает в лабораторных условиях, но не в реальном мире. Собакам часто давали нюхать пять образцов, и нужно было определить среди них один раковый. Но в действительности собака может определить четыре раковых образца из тысячи, и это зависит от типа рака.

Если ни собака, ни человек, который с ней работает, не знают, какие образцы являются злокачественными, дрессировщик не может поощрять животное, когда оно делает правильный выбор.

Хакнер говорит, его исследование провалилось именно из-за того, что не был учтен этот основной момент. Результаты его работы были опубликованы в 2016 году в журнале Journal of Breath Research. Даже когда собака находила раковый образец, ей не давали никакого поощрения, поскольку сам дрессировщик не знал, правильный этот результат или нет. В результате такая работа была напряженной как для собак, так и для их дрессировщиков.

Ситуацию можно исправить, если дрессировщик будет знать, какой образец в выборке является раковым, и сможет давать собаке вознаграждение, чтобы она не скучала после обнюхивания тысячи нечетких образцов от пациентов.

Самочувствие и настроение животных

Но даже если изменить это условие исследований, собаки все-равно не смогли бы проводить скрининг пациентов. Необходимо потратить огромные ресурсы, чтобы обучить даже одну собаку распознавать многие виды рака, которые могут развиваться в теле человека. Кроме того, хотя современные методы для диагностики рака и не являются совершенными, врачи, по крайней мере, знают, насколько точно работают различные тесты и по какой причине могут происходить ложные срабатывания. Но если скрининг будут проводить собаки, причины ложных срабатываний будут зависеть от каждого конкретного животного. Кроме того, собаки могут заскучать, чувствовать голод, быть в плохом настроении (точно так же, как и люди). Это значит, что дрессировщикам придется тщательно следить за их настроением и самочувствием на протяжении всего цикла диагностики.

Электронные носы

Однако собаки оказались незаменимыми помощниками для исследователей при создании и усовершенствовании биохимических гаджетов, известных как электронные носы, которые могут обнюхать пациентов и поставить диагноз. С помощью этих гаджетов уже сейчас можно диагностировать определенные болезни, но благодаря собакам их можно сделать более чувствительными и применять для скрининга большего количества проблем со здоровьем.

Преждевременные заявления

В одном исследовании Броди и его коллеги изучали, могут ли собаки обнаруживать летучие органические соединения у пациентов с раком головы и шеи. Для этого им нужно было обнюхать образцы дыхания пациентов. Но исследователям пришлось свернуть проект, после того как дрессировщица собак еще до получения результатов заявила, что ее животные могут чувствовать рак.

«Мы не хотели быть с этим связаны, — сказал Броди. — Мы хотели доказать, что собаки могут почувствовать рак, а не сначала заявить об этом, и только потом доказывать. Наука должна быть на первом месте».

Источник

Собаки способны учуять рак

Специально натренированные собаки показали 100% точность обнаружения рака по запаху человека.

• Исследователи обучили собак различать злокачественные опухоли и здоровые ткани по запаху.
• В первом испытании собаки идентифицировали раковые образцы с точностью 90%
• При повторном и последующих испытаниях, они находили ёмкости с запахом тела больного с точностью 100%
• Это был концептуальный этап проекта Kdog, следующим шагом станут клинические испытания
• Ученые сообщают, что, если методика докажет свою эффективность, она станет общедоступной так быстро, насколько это возможно. Это поможет спасти жизни.

Всего за шесть месяцев тренировок пара немецких овчарок научилась определять наличие рака груди у пациенток, по запаху повязок, которые носили женщины.

Метод простой, неинвазивный и недорогой, поэтому может произвести революцию в диагностике рака в странах, где сложно пройти маммографию.

Лидер проекта Kdog Изабель Фромантин сообщает:

В периферийных районах некоторых стран есть существенные проблемы с доступом к медицинским услугам, в частности, к диагностике молочных желез. Это оборачивается тем, что люди обращаются за жизненно важным лечением слишком поздно.

Как работает обоняние собак

Собаки способны вдыхать большое количество воздуха, содержащего запахи, которые декодируются на 300 миллионах рецепторных клеток. Для сравнения, у человека их всего 60 миллионов.

Руководствуясь предположением о том, что клетки рака молочной железы имеют уникальный отличительный запах, который собаки способны распознать, команда собрала образцы запахов 31 женщины с диагнозом рак.

Это были куски бинта, которые пациентки на некоторое время прикладывали к груди, в которой обнаружен очаг.

С помощью кинолога Джеки Экспертон, команда обучала немецких овчарок Тора и Никиос различать запахи бинта с запахом онкологических пациенток от запаха здоровых женщин.

«Обучение происходило в форме игры, с системой вознаграждений», — поясняет специалист.

После шести месяцев обучения начались испытания в течение нескольких недель в январе и феврале этого года.

На этот раз ученые использовали 31 образец ткани с запахом других женщин, с тем же диагнозом. В ходе каждого эксперимента был использован один образец с запахом онкологического пациента и три образца здоровых женщин.

Каждый образец был помещён в отдельный бокс. Собаки по очереди обнюхивали все четыре бокса и делали свой выбор. Это было проделано с каждым образцом, таким образом, собаки должны были выбрать 31 образец среди общего количества в 124.

В первом туре собаки определили 28 из 31 раковой повязки, что существенно превысило ожидаемый уровень точности.

Наука собачьего нюха

Секрет тонкого обоняния собак заключается не только в том, что количество рецепторов запаха в собачьем носу превышает это же количество у человека и большинства животных. Дело в том, что особые механизмы помогают натренированным собакам «отсекать» запахи, которые не интересуют их в данный момент. Эта предварительная сортировка запахов позволяет не отвлекаться на весь спектр ароматов, а сосредоточиться на определённом ограниченном количестве запахов.

При второй попытке, собаки показали 100% точности, безошибочно приседая перед коробкой с нужным образцом.

«Есть технологии, которые работают очень хорошо, но иногда более простая и очевидная методика может оказаться не хуже», — сказал Амори Мартин из Института Кюри, ссылаясь на многочисленные, но непроверенные рассказы о собаках, которые чуяли и предупреждали своих хозяев о развивающемся раке.

Нашей целью было посмотреть, можем ли мы перейти от простой житейской мудрости к… настоящей науке, с клиническими исследованиями и научными обоснованиями.

Это был концептуальный этап программы Kdog.

Следующим шагом будут клинические испытания с большим количеством пациентов, и другой парой собак, и команда нуждается в финансировании проекта.

Группа считает, что однажды собаки могут быть заменены «нюхательными машинами», которые станут серьёзным диагностическим методом, работающим на основе запахов. Удобство заключается в том, что образец с запахом можно отправить в любую точку мира. В то же время, Экспертон сказал, что есть небольшая опасность некомпетентного использования обученных собак за пределами лаборатории.

«Эти тесты происходят в очень ограниченной рабочей среде, а «полевые» условия всё-таки отличаются от лабораторных», — объяснил он.

Команда говорит, что этот метод основан только на работе с образцами запаха с кожи. Но рассматриваются и другие проекты — обнаружение рака в образцах кожи, крови или мочи, и даже выдыхаемого воздуха.

В цивилизованных странах, например, во Франции, шансы на десятилетнее выживание после поставленного диагноза рака молочной железы составляет около 85%, именно благодаря своевременной диагностике, в то время, как в других странах этот показатель не превышает 50%. Из этих цифр вполне виден потенциал и польза таких исследований.

Источник

Могут ли собаки обнаруживать злокачественные опухоли у людей?

Как известно, у собак обоняние гораздо лучше, чем у людей. Их давно используют в обнаружении взрывчатых веществ и наркотиков. Существуют основания считать, что собаки способны узнавать по запаху и злокачественные опухоли, однако сегодня для этого нет достаточной научной базы.

Недавно в СМИ появилось сообщение о том, что собака породы сибирский хаски по кличке Сьерра помогла обнаружить рак яичников своей хозяйке, 52-летней американке Стефани Херфел. Со слов женщины, это уже третий подобный случай.

В первый раз это случилось в 2013 году. Сьерра, которая попала к ней в 2011 году в возрасте 9 месяцев, понюхала ее живот и стала проявлять признаки беспокойства, а затем забилась в угол туалета.

«Она положила нос мне на низ живота и так сильно внюхивалась, что мне показалось, что я что-то пролила себе на одежду. Затем собака стала нюхать это место второй и третий раз. После третьего раза Сьерра сбежала и спряталась!», — рассказывает хозяйка собаки.

Стефани посетила врача, был установлен диагноз рака яичника 3 стадии. С тех пор рак рецидивировал два раза, и Сьерра каждый раз проявляла признаки беспокойства, заставлявшие ее хозяйку проходить диагностику. Аналогичным образом собака реагировала и на друга хозяйки, у которого затем тоже был диагностирован рак.

Первый отчет о такой способности собак был опубликован еще в 1989 году, когда собака проявила беспокойство после обнюхивания пораженного участка бедра женщины. После медицинского обследования этой женщине был поставлен диагноз меланомы.

Предполагается, что раковые клетки имеют определенный запах, но он достаточно слаб, чтобы человеческий нос мог его ощутить. На протяжении многих лет проводились разные эксперименты, в ходе которых биологические образцы помещали перед собаками, чтобы проверить, могут ли они выбрать злокачественный образец.

Несмотря на то, что в лабораторных условиях были получены обнадеживающие результаты, все же возникают определенные проблемы, когда собак пытаются проверить на способность чуять рак в реальных ситуациях.

Когда собака нюхает и правильно определяет образец, содержащий раковые клетки, собаку чем-то вознаграждают для выработки и подкрепления нужного навыка. Однако в реальном мире невозможно сразу же узнать, правильно ли собака идентифицировала рак у пациента. Об этом изданию Popular Science рассказал доктор Клаус Хакнер (Klaus Hackner), изучавший обнаружение рака собаками в Университете Кремса (Krems University) в Австрии.

Хотя и известны такие случаи, как со Сьеррой и ее хозяйкой, но собаки — это не машины, они могут ошибаться, а это не позволяет использовать их для выявления рака. Собака может пропустить действительно больного раком пациента и «выявить» рак у здорового человека.

Так, в обзоре по этой теме в 2012 году доктор Питер Липсон (Peter Lipson) писал: «Я не сомневаюсь в социальной и эмоциональной ценности собак как компаньонов и активных помощников. Но, помимо этого, хотелось бы доказательств».

Источник