Ученые из Флориды в апреле 2019 года провели исследования, подтвердившие способность собак породы бигль «вынюхивать» рак легких в образцах сыворотки крови. Эксперимент показал, что острый нюх позволяет животным обнаруживать болезнь в 96,7% случаев. По словам специалистов, способность собак чувствовать малейшие изменения запаха, обусловленные развитием болезни, связаны с устройством их обонятельного аппарата и мозга.

Исследователи подчеркивают, что области центральной нервной системы, отвечающие за «работу с запахами», составляют около 30% собачьего мозга, что в 40 раз превышает размер аналогичных участков в человеческом мозге. «Устройство» собачьего носа включает обилие обонятельных рецепторов, богатое кровоснабжение – благодаря этим анатомическим и физиологическим особенностям нюх у собаки в 10 тысяч раз лучше человеческого.

Специалисты из Исследовательского центра Милана (Италия) использовали обоняние двух собак породы немецкая овчарка для диагностики рака простаты по изменению запаха мочи. В исследовании приняли участие свыше 350 пациентов, в контрольную группу вошли более 500 здоровых мужчин. У первой собаки чувствительность (способность обнаруживать рак у больных) составила 100%, а специфичность (отсутствие ложноположительных результатов при работе с контрольной группой) – 98,7%. У второй собаки чувствительность составила 98,6%, а специфичность – 97,6%. Эти результаты существенно превосходят эффективность всех существующих на сегодняшний день методов обнаружения рака простаты.

Похожие исследования проводятся и в России: специалисты из Центра перспективных исследований совместно с группой ученых из Нижнего Новгорода обучают животных «вынюхивать» рак. Изменение запаха фиксируется при помощи специального биодетектора, сенсорным компонентом которого выступает живая крыса. Эти грызуны обучены распознавать изменения запаха, вызванного развитием в организме злокачественного новообразования. Кроме того, в их мозг вживлены специальные микроскопические электроды: они фиксируют возбуждение, возникающее в определенных участках мозга в ситуациях, когда крыса «чует» в выдыхаемом человеком воздухе маркеры рака. По словам ученых, эффективность метода в пять раз выше, чем у традиционных технологий диагностики, особенно, когда речь идет о начальных стадиях рака.

Ученые из Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН (Москва) совместно с Российским онкологическим научным центром провели ряд исследований по изучению чувствительности обонятельного аппарата собак к маркерам рака в мышиной моче. Обследовав образцы мочи грызунов, среди которых были как выделения больных раком, так и здоровых мышей, собаки смогли распознать 70-80% образцов животных с онкологическим заболеванием. Также в ходе исследования в качестве биосенсоров использовались и сами мыши, натренированные на распознание биомаркеров рака. Специалисты, проводившие исследование, указывают, что лучших результатов удалось добиться при сочетанной работе собак и мышей.

На сегодняшний день известно немало случаев, когда собаки различных пород смогли предупредить своих хозяев о наличии у них онкологического заболевания, среди которых был рак груди, яичников, злокачественные новообразования кожи и пр. В Южной Корее специалисты даже использовали метод клонирования, чтобы дать вторую жизнь самке лабрадора-ретривера из Японии, обладающую способностью выявлять 37 случаев рака из 38.

Специалисты из Манчестерского университета (Великобритания) обучают собак диагностировать болезнь Паркинсона задолго до появления первых признаков. Идея «натаскивать» животных с острым нюхом на запах тяжелого нейродегенеративного заболевания возникла после истории с медсестрой Джой Милн. Эта шотландская женщина, уже ставшая знаменитостью, заметила необычные «нотки» в запахе мужа за несколько лет до появления у супруга нарушений, характерных для болезни Паркинсона. В ходе исследований шотландка смогла при помощи острого обоняния безошибочно идентифицировать людей с тяжелой болезнью.

Специалисты из Американского химического общества «разложили» запах, исходящий от сальных и потовых желез больных с Паркинсоном на молекулы при помощи метода масс-спектрометрии, чтобы понять, какие вещества можно рассматривать в качестве ранних биомаркеров болезни. В состав «летучего аромата» вошли гиппуровая кислота, эйкозан, октадекан – их обнаружение коррелирует с изменением уровней нейромедиаторов в организме пациентов. Эксперты говорят, что для человека это сочетание напоминает аромат мускуса.

Ученые выражают надежду, что, обучив животных распознавать запах биомаркеров болезни Паркинсона, они смогут выявлять заболевание на самых ранних стадиях и своевременно проводить профилактические мероприятия.

Своевременная диагностика туберкулеза является серьезной проблемой для стран Африки. Ученые из Бельгии, Франции, Германии и Танзании для выявления пациентов с опасной инфекцией в Танзании и Мозамбике используют специально обученных животных. Речь идет об африканских крысах – эндемичных для региона грызунах, обладающих острым нюхом. Крыс приучают узнавать вещества, выделяемые микробактерией туберкулеза (метил пара-анизат, метил никотинат, орто-фениланизол и др.). В исследовании, проведенном для выявления способности крыс к диагностике, животным было предложено свыше пятисот образцов мокроты от 289 людей. Чувствительность крыс к «запаху туберкулеза» составила 80,4%, а специфичность – 72,4%. В ходе других исследований были получены более высокие показатели: чувствительность от 82 до 89%, а специфичность 91-95%. Специалисты утверждают, что нюх грызунов по эффективности выявления лишь немногим уступает (а иногда и сопоставим) с точностью традиционных методов диагностики. Кроме того, ученые отмечают высокую скорость, с которой животные обнаруживают палочки Коха: всего за восемь минут крыса успевает обнюхать 70 образцов мокроты.

Вполне вероятно, что способность животных остро чувствовать запахи будет использоваться для выявления и других заболеваний. В литературе описаны ситуации, в которых собаки предупреждали хозяев о критическом снижение уровня инсулина при сахарном диабете, помогали диагностировать малярию по изменению запаха носков и пр. Специалисты предполагают, что именно развитие этого альтернативного диагностического направления позволит обнаружить новые биомаркеры различных заболеваний. Использование «биологических сенсоров» – природного обоняния животных – с применением современных методов выявления болезней поможет вывести диагностику самых разных заболеваний на новый уровень.

Фото: go64.ru