Előbb tudja a kutya és a patkány, ha beteg vagy, mint az orvos

A betegségek szaglással történő azonosításának ötlete egyidős az orvoslással. Hippokratész maga is azt javasolta pályatársainak, hogy a vizsgálatokat a beteg leheletének megszagolásával kezdjék, de az ókorban bevett szokás volt az is, hogy a szakértők forró szénre csöpögtették a páciensektől levett testnedveket, hogykönnyebben kiszagolhassák, mi lehet a probléma.

Mondhatjuk persze, hogy mindez abban az időszakban történt, amikor még nem álltak az orvosok rendelkezésére komoly diagnosztikai készülékek, és manapság már nincs szükség az orra, hiszen annál sokkal jobb munkát végeznek a műszerek.

Az utóbbi években azonban egyre több kutatás erősíti meg, hogy bizonyos esetekben jobb megoldás lehet visszanyúlni az emberi vagy állati orrhoz, ha korai és olcsó diagnózist akarunk felállítani.

A nő, aki kiszagolja a Parkinson-kórt

Testünk folyamatosan illékony molekulákat ereget magából, amelyek milyensége többek közt egészségi állapotunk függvénye is, így ezek érzékelése és összetételük „dekódolása” révén nagyon is elképzelhető, hogy bizonyos betegségek időben elcsíphetők lehetnek. Van, aki korlátozottan már most is képes ilyesmire, és pusztán orrát használva diagnosztizál.

Egy skót hölgy például néhány éve azzal vált híressé, hogy pusztán illatuk alapján felismeri a Parkinson-kóros betegeket. Az idegrendszert megtámadó kórt nagyon nehéz időben észrevenni, és mire kiderül, hogy ez a probléma, a páciensek általában már érintett agysejtjeik legalább felét elveszítették. Joy Milne azonban mártíz évvel férje hivatalos diagnózisa előtt észrevette, hogy párjának megváltozott az illata.

Évekkel később egy Parkinsonos betegekkel teli szobában aztán arra is rájött, hogy a furcsa pézsmaillat nemcsak férjére jellemző, hanem sorstársaira is. Felfedezését megosztotta egy edinburgh-i Parkinson-kutatóval, aki néhány kollégájával együtt úgy döntött, hogy letesztelik Milne képességeit.

Perdita Barran Parkinson-kóros és egészséges alanyok pólóit szagoltatta meg Joy Milne-nel, aki helyesen azonosította hat beteg ruhadarabját, bár egy kis hibát is elkövetett, mert az egyik egészséges kontrollt is a betegek közé sorolta. A hiba ellenére a szakértőket lenyűgözte a teszt eredménye.

Azon pedig teljesen ledöbbentek, amikornyolc hónappal később a Milne által „tévesen” betegnek titulált alanyt Parkinson-kórral diagnosztizálták.

Már készül a diagnosztikai műorr

Ezt követően megkezdődött annak kiderítése, hogyan lehetne a mutatványt tudományos alapokra helyezni, és szélesebb körben alkalmazhatóvá tenni. A szakértők aprólékos kémiai kísérletekkel kezdték kideríteni, hogy Milne pontosan mit érezhet, van-e ennek köze a Parkinson-kórhoz, és ha igen, hogyan lehetne ugyanezt műszerekkel is kimutatni.

A probléma azonban az, hogy a testből rengeteg illékony anyag távozik, és ezek többsége egyelőre alig ismert. Barran és csapata viszont a bőrfaggyú-minták elemzése során már több olyan molekulát is azonosított, amelyekmennyisége magasabb a Parkinson-kóros betegekben, mint egészséges társaikban.

A következő szakaszban azt kell igazolni, hogy ezek a molekulák megbízható „ujjlenyomatnak” tekinthetők-e, vagyis mennyiségük minden betegben nagyobb-e az átlagosnál. Az ezt követő kérdés pedig az lehet, hogy a kérdéses anyagokból miért van több a betegek bőrén, és hogy lehet-e általuk a nyilvánvaló tünetek jelentkezése előtt azonosítani a betegséget.

Daisy és a mellrák

A modernkori orvoslásban ugyanakkor nem az emberi orr, hanem a kutyák hívták fel elsőként a figyelmet arra, hogybizonyos esetekben a szaglás előbb jelezheti az egészségügyi problémákat, mint a diagnosztikai műszerek.

Az első két ide vonatkozó esetet 1989-ben, illetve 2001-ben publikálták. Mindkét esetben az történt, hogy egy beteg azért fordult orvoshoz, mert kutyája szaglászni és harapdálni kezdte bőrének egy pontját. A vizsgálatok nyomán aztán kiderült, hogy mindkét páciens rosszindulatú bőrrákban szenved.

A talán legdöbbenetesebb vonatkozó történet azonban Claire Guest, az Orvosi jelőkutyák (MDD) nevű projekt egyik vezetője nevéhez fűződik. A kezdeményezést a 2001-es tanulmány egyik szerzője alapította, és célja olyan kutyák kiképzése volt, amelyek szaglásuk révén segítik az embert. Például jelzik, ha a cukorbeteg gazdinak leesik a vércukorszintje, vagy figyelmeztetik az allergiásokat, ha az allergént (mondjuk mogyorót) észlelnek valamiben.

Guest 2009 táján újabb feladatot kapott: ennek lényege annak kiderítése lett volna, hogy a kutyák képesek lehetnek-e megérezni valamilyen módon, ha valakinek daganatos betegsége van. A szakértő kezdetben nem sok jövőt látott a kezdeményezésben, és úgy gondolta, hogy a cukorbetegeket és allergiásokat segítő kutyákban sokkal nagyobb lehetőségek rejlenek.

Ezzel egy időben azonban saját kutyája, Daisy furcsán kezdett viselkedni, felugrált a kutató mellkasára, és folyamatosan szaglászta testét. Guest orvoshoz fordult, és több negatív vizsgálat után kiderült, hogy egyik mellében daganat növekszik, amely azonban annyira mélyen van, hogy mire tapintásos vizsgálattal észrevehette volna, már nagyon előrehaladott fázisban lett volna a betegség.

Négylábú rákszűrők

Guest mára a világ vezető kutatójává vált, ami a kutyás rákdiagnosztikát illeti, és kollégáival tanulmányok tucatjait publikálta a témában. És az immár nem csak egy-egy esetre kiterjedő vizsgálatok szerint az ebek valóban képesek a daganatok kiszagolására.

Sőt: ha megfelelően vannak kiképezve, ebben hatékonyabbak is lehetnek a használatban lévő teszteknél. Egy olasz vizsgálat keretében példáulkét kutya 900 vizeletmintából 98 százalékos megbízhatósággal válogatta ki a prosztatadaganatos betegektől származókat.Míg a betegség szűrésére használt teszt az esetek kétharmadában álpozitív eredményt produkál, a ténylegesen betegek 20 százalékánál pedig negatív eredményt mutat.

Azt egyelőre senki sem tudja, hogy a kutyák mit szagolnak ki a vizeletből, de valószínű, hogy a testből távozó illékony szerves anyagok bizonyos megváltozott mintázataira érzékenyek, és ezért képesek többek közt a prosztata, a vastagbél, a petefészek és a húgyhólyag daganatos megbetegedéseinek észlelésére.

Tbc-teszt patkány módra

Nem a kutyák lesznek azonban az elsők, amelyek állatként fontos szerepet kaphatnak a betegségek diagnosztizálásában. Néhány gambiai óriáspatkány ugyanis már évek óta rutinszerűen részt vesz az afrikai tuberkulózisos esetek azonosításában.

A tbc még napjainkban is rendkívül elterjedt: évente mintegy 9 millió új esetet rögzítenek világszerte, ezek negyede Afrikában bukkan fel, ahol a legmagasabb halálozási arány a betegségben. Ennek oka részben az, hogy a betegek java sosem jut el orvoshoz, a másik probléma pedig, hogy az alkalmazott diagnosztikai tesztek kevéssé megbízhatóak.

A köpetminták mikroszkópos vizsgálatával csak a fertőzöttek 60 százalékát lehet kiszűrni, de ha a beteg HIV-vel is fertőzött, a sikeres diagnózis esélye 20 százalékra csökkenhet. (Ezen pácienseknél a gyenge immunrendszerük miatt sokkal kevesebb baktérium is elég a megbetegedéshez, ezt viszont nehezebb kimutatni.)

Ezen a ponton lépnek be a képbe az óriáspatkányok, amelyekpár hónapos betanítás után a köpetminták közül szag alapján 70 százalékos biztonsággal válogatják ki a tbc-s eseteket,függetlenül attól, hogy a beteg HIV-vel fertőzött-e.

Aknakeresők és laborasszisztensek

A tbc-tesztelő patkányok projektje egy másik, nem kevésbé fontos kezdeményezésből nőtt ki, amelynek keretében az állatok taposóaknákat keresnek. Az Apopo nevű belga alapítású cég patkányai1997 óta közel 20 ezer aknát találtak meg a robbanószer szaga alapján,amelyek semlegesítésével több mint 22 millió négyzetkilométernyi terület kerülhetett újra használatba.

A 2007-ben indult tbc-projekt mérlege hasonlóan lenyűgöző. Az állatok eddig több mint 460 ezer köpetmintát vizsgáltak meg, és a segítségükkel 12 825 olyan beteget sikerült tbc-vel diagnosztizálni, akiknek az első teszt alapján azt mondták, hogy nem fertőzöttek.

A folyamat jelenleg új zajlik, hogy a patkányokkal az első mikroszkópos vizsgálat során negatívnak talált mintákat szagoltatják meg.Egy patkány 20 perc alatt 100 mintát tud elbírálni,és minden köpetet legalább ketten szagolnak meg. Ha bármelyikük pozitívnak találja a mintát, azt egy komolyabb mikroszkópos technikával is megvizsgálják.

Nyerő húzás volt

A patkányok bevonása a diagnózisba elképesztően nyerő húzásnak bizonyult.Az állatok még a költséges kiképzéssel kalkulálva is sokkal olcsóbban dolgoznak, mint a tbc-diagnózis során használt csúcsgépek,ráadásul gyorsabbak és hatékonyabbak is ezeknél. És mivel őshonosak Afrikában, tartásuk és beszerzésük sem okoz problémát.

Ellentétben a rákot szaglászó kutyákkal, a patkányoknál azt is tudni lehet, hogy mit éreznek. Az állatok a tbc kórokozója által termelt anyagokra reagálnak, és ezeket nagyon alacsony dózisban is képesek azonosítani. Ezért könnyen lehetséges, hogy egy napon korábban jelezni tudják majd a fertőzés jelenlétét, mint bármilyen létező laborteszt.

Összességében mióta a patkányok is részt vesznek a tbc detektálásában, a helyi népesség körében 40 százalékkal nőtt a sikeresen azonosított betegek aránya. A rágcsálók tehát igazolták, hogy a szag alapján történő diagnosztika komoly befolyással lehet a közösségek életére. Ez a siker pedig talán más hasonló kezdeményezéseknek is lökést adhat.