Cu o precizie impresionanta, cainii pot adulmeca coronavirusul

O posibilitate, potrivit unui nou studiu, sunt cainii. Un studiu proof-of-concept (de dovedire a conceptului) publicat in luna aprilie in revista PLOS One sugereaza ca cainii de detectie special instruiti pot adulmeca probe pozitive COVID-19 cu o precizie de 96%. 

„Nu este un lucru simplu pe care il cerem cainilor sa il faca”, spune Cynthia Otto, autor principal al lucrarii si director in cadrul Centrului pentru Cainii de lucru de la Pennsylvania School of Veterinary Medicine. „Cainii trebuie sa fie specifici in ceea ce priveste detectarea mirosului de infectie, dar trebuie sa generalizeze si mirosurile de fundal ale diferitelor persoare: barbati si femei, adulti si copii, oamenii de diferite etnii si din diferite zone geografice”. 

Cainii ar putea face asta, arata rezultatele studiului initial, insa antrenamentul trebuie sa se desfasoare cu mare grija si, in mod ideal, cu multe probe. Rezultatele alimenteaza un alt studiu pe care Otto si colegii l-au numit „studiul T-shirt” in care cainii sunt instruiti sa faca diferenta intre mirosul indivizilor COVID pozitiv , COVID negativ si vaccinati pe baza compusilor organici volatili pe care ii lasa pe tricoul purtat peste noapte. 

„Colectam mai multe esantioane in acest studiu - cateva sute sau chiar mai multe - decat am facut in primul studiu si speram ca acest lucru va aduce cainii mai aproape de situatiile intalnite de caini intr-un cadru comunitar”, spune Otto. 

In caddrul Centrului pentru Caini de Lucru aceasta, alaturi de colegii sai, au avut ani de experienta in instruirea cainilor cu detectie medicala, inclusiv a celor care pot identifica cancerul ovarian.

Colaboratorii Ian Frank de la Perelman School of Medicine si Audrey Odom John de la Spitalul de copii din Philadelphia au furnizat probe SARS-CoV-2-pozitive de la pacienti adulti si copii, precum si probe de la pacienti care au avut rezultate negative pentru a servi drept controale de experiment. Otto a colaborat indeaproape cu expertul in coronavirus Susan Weiss de la Penn medicine pentru a prelucra unele esantioane din laboratorul Penn Biosafety Level 2+ pentru a inactiva virusul, astfel incat acestea sa fie sigure pentru cainii care le adulmeca. 

Din cauza pandemiei si a restrictiilor acesteia, in loc sa lucreze cu caini la Penn Vet, cercetatorii au colaborat cu Pat Nolan, un antrenor cu o unitate de dresaj in Maryland. 

Opt caini Labrador Retriver si un Belgian Malinois care nu mai facusera munca de decetare medicala inainte au fost folositi in studiu. In primul rand, cercetatorii i-au instruit sa recunoasca un parfum distinctiv, o substanta sintetica cunoscuta sub numele de compus universal de detectare (UDC). Au folosit a „roata de parfum” in care fiecare din cele 12 porturi a fost incarcat cu un esantion diferit si au recompensat cainele atunci cand a raspuns portului care contine UDC. 

Cand cainii au raspuns in mod constant la mirosul UDC, echipa a inceput sa-i antreneze pentru a raspunde la probele de urina de la pacientii pozitivi SARS-CoV-2 si sa faca diferenta intre probele pozitive si cele negative. Probele negative au fost supuse aceluiasi tratament de inactivare - fie inactivare termica, fie inactivare pe baza de detergent - ca probe pozitive. 

Procesand rezultatele cu ajutorul cruminalistului si statisticianului de la Penn, Richard Berk, echipa a constatat ca, dupa trei saptamani de antrenament, toti cei noua caini au reusit sa identifice cu usurinta probele pozitive SARS-CoV-2 cu o precizie medie de 96%. Cu toate acestea, sensibilitatea sau capacitatea lor de a evita falsele negative a fost mai mica, in parte, cred cercetatorii, din cauza criteriilor stricte ale studiului: daca cainii mergeau pe langa un port care continea un esantion pozitiv chiar si o singura data, fara sa raspunda, acesta era considerat o „scapare”. 

Cercetatorii s-au confruntat cu multi factori complicanti in studiul lor, cum ar fi tendinta cainilor de a discrimina intre pacientii reali, mai degraba decat intre statutul lor de infectie cu SARS-CoV-2. De asemenea, cainii au fost indusi in eroare de un esantion de la un pacient care a dat rezultate negative la SARS-CoV-2, dar care se recuperase recent de COVID-19. 

Cainii au raspuns in continuare la esantionul respectiv si le-am tot spus ca nu”, spune Otto. „Dar evident, inca mai era ceva in esantionul pacientului pe care cainii il introduceau”. 

Lectiile majore invatate din studiu, pe langa confirmarea existentei unui miros SARS-CoV-2 pe care cainii il pot detecta, au fost ca trainingul viitor ar trebui sa implice un numar mai mare de probe diverse si ca cainii nu ar trebui instruiti in mod repetat pe probele de la un singur individ. 

„Este ceva ce putem duce mai departe nu numai in trainingul nostru in COVID, ci si in activitatea noastra in cazul cancerului si orice alte eforturi de depistare medicala pe care le facem”, spune Otto. „Vrem sa ne asiguram ca avem toate etapele in aplicare pentru a asigura calitatea, reproductibilitatea, validitatea si siguranta pentru momentul in care operationalizam cainii si ii punem sa inceapa screeningul in mediul comunitar”. 

Cynthia M.Otto este profesor in stiintele cainilor de lucru si medicina sportiva si director al Centrului de caini de lucru de la Scoala de Medicina Veterinara de la Universitatea Pennsylvania. 

Coautorii lui Otto in cadrul studiului au fost: Jennifer L. Essler, Sarah A. kane, Annemarie DeAngelo, Patricia Kaynaroglu si Victoria L. Plymouth de la Penn Vet; Ian D. Frank si Susan R. Weiss de la Scoala de Medicina Perelman din cadrul Penn; Elikplim H. Akaho, Amalia Z. Berna si Audrey R. Odom John de la Scoala de Arte si Stiinte Penn; si Pat Nolan de la Canine Tactical Directional. Essler a fost primul autor al studiului. 

Cercetarea a fost finantata in mare parte de Vernon si Shirley Hill, cu sprijin suplimentar din partea Institutelor Nationale de Sanatate (subventii AI144472, AI154370, DH105594 si R01-140442), Burroughs Wellcome Fund si fondul de sensibilizare a simptomului cancerului ovarian.