Страница 4 из 8
Пациентку прооперировали, а затем доктора поинтересовались, как ей удалось столь удачно заподозрить такую непростую патологию. Ответ их обескуражил: отличным диагностом оказалась собака, которая по несколько минут в день тщательно обнюхивала именно эту родинку, громко вздыхала, тыкалась носом в бедро женщины и скулила. Хозяйка поначалу игнорировала странное поведение животного, но в один прекрасный день питомица попыталась выгрызть проблемный участок кожи, после чего визит к врачу стал делом решенным.
Уильямс и Пемброук высказали предположение, что бесконтрольно размножающиеся клетки меланомы начали в большом количестве синтезировать какой-то особый белок. Его и почувствовала собака. Зачем это нужно животному? Ответ прост: устранение уязвимости. Пока хозяин жив-здоров, он может бесперебойно обеспечивать еду и укрытие, так что питомец крайне заинтересован в сохранении status quo и активно мониторит ситуацию, отслеживая малейшие отклонения от привычного положения вещей.
Первая практическая реализация идеи состоялась лишь 15 лет спустя. И сначала лохматым диагностам предлагали наиболее сильно пахнущую даже с человеческой точки зрения субстанцию – мочу. Целью, которую надо было распознать, стал рак мочевого пузыря. Исследование проводилось на базе госпиталя британского городка Амерсхэма, псов предоставлял питомник поводырей, а за обработку информации отвечал Оксфордский университет.
Результаты, опубликованные в сентябрьском номере British Medical Journal за 2004 год[13], оказались интересными, но не впечатляющими. Сначала собакам предоставили обучающие образцы – мочу 36 пациентов 48–90 лет с подтвержденным диагнозом, а затем «попросили» протестировать мочу добровольцев 18–85 лет. Предварительно обученные псы справились с 41 процентом заданий, правильно определив рак в 22 из 54 предложенных проб. Лучшими стали кокер-спаниели Тэнгл и Бидди: они были правы в 56 процентах случаев. Многофакторный анализ, проведенный в Оксфорде, показал, что животные действительно унюхивали в моче нечто не зависящее от других химических веществ, определяемых при помощи стандартных методов лабораторной диагностики.
После этого «собачью жилу» стали активно разрабатывать, исследования посыпались как из рога изобилия. Почти сразу наметилось наиболее перспективное направление – рак легких. В 2006 году в совместном эксперименте американских и польских ученых трем молодым (7–18 месяцев) золотистым ретриверам и двум португальским водолазам предлагались пробирки с хорошо впитывающей тканью, где содержался выдыхаемый пациентами воздух. После курса обучения собаки продемонстрировали невероятные результаты, показав 99-процентную чувствительность и 99-процентную же специфичность, то есть правильно отделили больных от здоровых, практически не перепутав их между собой. Интереснее всего, что с одинаковой легкостью псы определяли и четвертую стадию рака, и первую, самую сложную для диагностики[14].
Более поздние исследования таких великолепных результатов не продемонстрировали, тем не менее они оставались достаточно высокими: чувствительность – 71–83, специфичность – 93–95 процентов[15]. Кроме того, собакам не мешали различные фоновые заболевания (например, если рак сочетался с хронической обструктивной болезнью легких), а также запахи табака и пищи.
Нос против микробов
Госпитальная инфекция – настоящий бич медицины. Стационары, где пациенты, по идее, должны лечиться, нередко становятся источником дополнительных проблем.
Штаммы, вырастающие в больницах, отличаются злостностью и злобностью, большинство антибиотиков они в прямом смысле слова едят, а справиться с ними может очень ограниченный перечень препаратов, сокращающийся с каждым годом.
Микробиологическая диагностика – дело довольно долгое и хлопотное, даже несмотря на то, что появление полимеразной цепной реакции значительно упростило ее. Поэтому потребность в быстрых и вместе с тем надежных методах, позволяющих определять возбудителей инфекции, все еще сохраняется. И тут носы макросматиков могут пригодиться.
Поводов для оптимизма несколько. Первый – бигль по кличке Клифф. Голландские ученые в 2012 году сумели натаскать этого активного и хулиганистого, но несомненно талантливого пса на бактерию под названием Clostridium difficile[16]. Микроб знаменит тем, что часто становится виновником тяжелых и устойчивых к антибиотикам диарей в госпиталях и домах престарелых. Надо сказать, запах кала при этой инфекции весьма характерный, что может заметить и человек. Бигль же за два месяца навострился выявлять даже неуловимые для людского носа концентрации. Чувствительность пес показал фантастическую: все 50 предложенных проб, содержащих бактерию, он определил правильно. А вот специфичность чуть подкачала: трижды из 50 раз лохматый нюхач среагировал на достоверно чистые пробы как на зараженные.
Но самое интересное, что продукты жизнедеятельности клостридий Клифф чуял не только в выделениях пациентов, но и в воздухе. Пса водили по палатам и фиксировали его реакцию. Он правильно определил 265 из 270 чистых помещений и 25 из 30 зараженных, причем для полной инспекции и «принятия решения» ему требовалось лишь 10 минут! Так оперативно не работает ни одна из существующих диагностических методик.
Второй повод для оптимизма зовут Тариком, и он – гигантская сумчатая крыса, живущая в Мозамбике, в лаборатории Университета Эдуарду Мондлане. Воспитанные учеными, Тарик и восемь его сородичей умеют распознавать туберкулез по образцу мокроты. С 2013 года через их шустрые лапы проходят три четверти образцов, собираемых в медицинских учреждениях мозамбикской столицы Мапуту[17].
Животные-диагносты выгодны по многим параметрам. В том числе по затратам. К тому же они работают быстрее людей и ошибаются гораздо реже.
Технология проста: под пол клетки с животным ставится лоток с 10 пробами мокроты. Крыса их обнюхивает и начинает царапать пол над подозрительным объектом. Сумчатый лаборант обрабатывает 5 лотков за 8 минут. Человеку, вооруженному микроскопом, на выполнение аналогичного объема работы потребовался бы целый день. К тому же, как показала практика, люди ошибаются чаще.
За первые 16 месяцев в рамках государственной программы через необычных диагностов прошло 12 500 пациентов, у 1700 из которых был обнаружен туберкулез. Понятно, что крысам не доверяют безоговорочно: их результаты перепроверяют тремя различными способами. Тем не менее животные выгодны по многим параметрам. В том числе по затратам. Обучение каждого из них обходится в 6700–8000 долларов, а живут сумчатые крысы до 8 лет, в то время как автоматический анализатор с примерно такими же возможностями стоит около 17 тысяч, не считая расходников.
Власти Мозамбика надеются, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) одобрит этот метод диагностики, ведь в стране только за один год туберкулез уносит около 60 тысяч жизней. Да, сумчатые лаборанты несовершенны, в частности, они не способны отличить обычный вариант инфекции от лекарственно-устойчивого. И все же для небогатых государств специально обученные животные могут стать ощутимым подспорьем. Кстати, аналогичная программа с 2008 года разрабатывается и в Танзании, где результаты тоже более чем обнадеживающие.
Глаза против рака
Если животные полагаются преимущественно на нюх, то птицам необходимо острое зрение. Обычный городской голубь в этом смысле – одна из совершеннейших систем. Впечатляющее периферическое зрение, пять различных рецепторов сетчатки, способность видеть ультрафиолет – все это не могло не натолкнуть ученых на мысль о том, чтобы приобщить голубей к распознаванию изображений.
13
Willis C. M. et al. Olfactory detection of human bladder cancer by dogs: proof of principle study // BMJ, 2004. 329. 712.
14
McCulloch M. et al. Diagnostic Accuracy of Canine Scent Detection in Early— and Late-Stage Lung and Breast Cancers // Integrative Cancer Therapies, 2006. March; 5. 30–39. DOI: 10.1177/1534735405285096.
15
R. Ehma
16
Bomers M. K. et al. Using a dog’s superior olfactory sensitivity to identify Clostridium difficile in stools and patients: proof of principle study // BMJ, 2012. 345: e7396.
17
Giant Rats Trained to Sniff Out Tuberculosis in Africa // National Geographic, 2014. URL: http://news.nationalgeographic.com/news/2014/08/140816-rats-tuberculosis-smell-disease-health-animals-world/ (дата обращения: 16.01.2016).