سگ‌ها بوی کروناویروس را حس می‌کنند!

“آشر” عجیب و غریب است، “استورم” آفتاب گرفتن را دوست دارد و “میپل” دوست دارد از مغز خود استفاده کند. هر سه می‌توانند در کنترل همه‌گیری کووید-۱۹ نقش داشته باشند، اما آنها دانشمند یا سیاستمدار نیستند. آنها سگ هستند!

البته این سه سگ تنها نیستند. در سراسر جهان، سگ سانان دیگری نیز در حال آموزش دیدن برای تشخیص بوی عفونت کووید-۱۹ هستند.

مربیان سگ‌ها ادعا می‌کنند نتایج به دست آمده خارق‌العاده است و در بعضی موارد، آنها می‌گویند که سگها می‌توانند ویروس را تقریباً با دقت کامل تشخیص دهند. دانشمندان دخیل در این تحقیقات معتقدند که سگ‌ها می‌توانند به کنترل همه‌گیری کمک کنند زیرا  آنها می‌توانند در هر ساعت صدها نفر را در مکان‌های شلوغ مانند فرودگاه‌ها و استادیوم های ورزشی بررسی کنند. این روش بسیار ارزان‌تر از روش‌های آزمایش معمول مثل آزمایش تقویت RNA یا همان PCR است.

اما بیشتر این یافته‌ها هنوز مورد بررسی و انتشار قرار نگرفته‌اند و ارزیابی این ادعاها را برای جامعه علمی بزرگ‌تر دشوار می‌کند.

محققانی که روی آزمایش‌های متداول ویروسی کار می‌کنند می‌گویند، نتایج اولیه گروه سگ‌ها شگفت انگیز و امیدوار کننده است. اما سوال اینجاست که آیا می‌توان روند کار را تا جایی پیش برد که حیوان‌ها بتوانند تاثیر معناداری بر همه‌گیری بگذارند.

در تاریخ ۳ نوامبر، گروه‌هایی که با حیوانات کار می‌کردند در یک کارگاه آنلاین به نام گروه بین‌المللی K۹ برای به اشتراک گذاشتن نتایج اولیه آزمایشات و بهبود روند همکاری در تحقیقاتشان با یکدیگر دیدار کردند.

هولگر ولک(Holger Volk)، متخصص مغز و اعصاب دامپزشکی در دانشگاه دامپزشکی “هانوفر” در آلمان که در تلاش برای آموزش و مطالعه سگ‌های استشمام کننده کووید-۱۹ است و در این مراسم سخنرانی نکرد می‌گوید: هیچکس نمی‌گوید که سگ‌ها می‌توانند جایگزین دستگاه‌های آزمایش PCR شوند اما نتایج حاصل از کار آنها می‌تواند بسیار امیدوارکننده باشد.

حس شگفتی

انسان‌ها برای دهه‌ها از حس بویایی فوق‌العاده سگ‌ها استفاده کرده‌اند. بینی سگ‌ها ۳۰۰ میلیون گیرنده بویایی دارد، در حالیکه انسان پنج تا شش میلیون گیرنده بویایی دارد. این گیرنده‌ها به آنها این امکان را می‌دهد میزان کمی از بو را که انسان‌ها قادر به تشخیص آن نیستند، تشخیص دهند. سگ‌های بویاب برای ما آشنا هستند مانند سگ‌هایی که در فرودگاه‌ها  برای یافتن سلاح گرم، مواد منفجره و مخدر مورد استفاده قرار می‌گیرند. دانشمندان همچنین سگ‌ها را برای تشخیص برخی سرطان‌ها و مالاریا آموزش داده‌اند، اما از این حیوانات به طور معمول برای این منظور استفاده نمی‌شود.

محققان به طور قطع نمی‌دادند سگ‌ها چه چیزی را بو می‌کشند اما بسیاری گمان می‌کنند بیماری‌ها باعث می‌شوند بدن انسان الگوی متمایز از ترکیبات آلی فرار(VOC) را ترشح کند. این مولکول ها به راحتی تبخیر می‌شوند و بویی ایجاد می‌کنند که سگ‌ها می‌توانند آن را استشمام کنند. بررسی قبلی ویروس‌های غیر کووید(COVID) نشان می‌دهد که عفونت‌های ویروسی دیگر نیز ممکن است باعث ایجاد این ماده در بدن شوند.

توجه بسیاری از دانشمندانی که روی سگ‌های بویاب کار می‌کنند در ابتدای همه‌گیری به ویروس کرونا جلب شد. آنها سگ‌های خود را آموزش دادند که بوی نمونه‌ها (اغلب عرق افراد) را در ظروف استریل استشمام کنند و در صورت تشخیص عفونت زمین را چنگ بزنند یا روی زمین بنشینند. در آزمایشات انجام شده در فرودگاه‌های امارات متحده عربی، فنلاند و لبنان از سگ‌ها برای تشخیص کووید-۱۹ در نمونه‌ی عرق مسافران استفاده می‌کنند و سپس مسافران را با آزمایش‌های معمول بررسی می‌کنند. طبق اطلاعات ارائه شده در جلسه K۹، سگ‌ها در فنلاند و لبنان مواردی را چند روز قبل از مثبت شدن آزمایش ویروس شناسایی کرده‌اند که نشان می‌دهد آنها می‌توانند قبل از شروع علائم، عفونت را تشخیص دهند.

ریاض سرکیس(Riad Sarkis) جراح و محقق در دانشگاه سنت جوزف در بیروت، عضوی از یک پروژه فرانسوی-لبنانی است که ۱۸ سگ را آموزش داده است. سارکیس از دو سگ که بهترین عملکرد را داشتند در آزمایش فرودگاه لبنان استفاده کرد. این سگها ۱۶۸۰ مسافر را بررسی کردند و ۱۵۸ مورد کووید-۱۹ پیدا کردند که با آزمایش PCR صحت آن تایید شد.

طبق نتایجی که هنوز منتشر نشده این حیوانات به درستی نتایج منفی را با دقت ۱۰۰٪ شناسایی کردند و ۹۲٪ موارد مثبت را به درستی تشخیص دادند.

سارکیس که به زودی قصد استفاده از سگ‌ها در مدارس، بانکها و زندان‌ها را دارد و در حال کار با یک مرکز خرید برای آزمایش کووید-۱۹ با استفاده از حیوانات است می‌گوید: این روش بسیار دقیق، عملی، ارزان و قابل تولید است.

ایزابلا اکرل(Isabella Eckerle) ویروس شناس در بیمارستان‌های دانشگاه ژنو در سوئیس می‌گوید، این روش به خصوص برای کشورهای کم درآمد با فضاهای آزمایشگاهی محدود مناسب است.

اندازه نمونه‌ها

فقط یک مقاله رسمی منتشر شده از گروه تحقیقاتی دکتر ولک در مورد تاثیر استشمام کووید-۱۹ توسط سگ‌ها وجود دارد. او این تحقیق را یک مطالعه آزمایشی توصیف می‌کند. محققان هشت سگ را به وسیله نمونه‌های گرفته شده از دهان و حلق هفت فرد بستری شده در بیمارستان و هفت فرد سالم آموزش دادند. سگها ۸۳٪ موارد مثبت و ۹۶٪ موارد منفی را شناسایی کردند.

میزان مثبت و منفی کاذب حاصل از آزمایش PCR  بسته به نوع تست استفاده شده و زمان انجام آزمایش متفاوت است. بر طبق یک بررسی اصولی که به عنوان پیش چاپ در مجله medRxiv منتشر شده است میزان منفی کاذب آزمایشات RT-PCR در صورت آزمایش مجدد تکرار نمونه مشابه دو تا ۳۳٪ نشان داده شده است. طبق اسناد منتشر شده دولت، حداکثر ۴٪ از نتایج آزمون PCR انگلیس می‌تواند مثبت کاذب باشد.

سینتیا اتو(Cynthia Otto) که مرکز سگ‌های کارگر پن در دانشگاه پنسیلوانیا در فیلادلفیا را هدایت می‌کند و همچنین با سگ‌های بویاب کووید-۱۹ کار می‌کند، می‌گوید: منتقدان می‌گویند در مطالعات روی سگ‌های ژرمن از نمونه‌ی تعداد خیلی کمی از بیماران استفاده شده است. سگ‌ها ممکن است به جای کووید-۱۹، رایحه خاص نمونه‌ها را شناسایی کنند. وی در تحقیقات خود که هنوز منتشر نشده است، دریافته که سگها می‌توانند تفاوت بین نمونه ادرار یا عرق افراد مبتلا به کووید-۱۹ را از افراد فاقد این بیماری تشخیص دهند. او در حال کار با شیمیدانان است تا بفهمد سگ‌ها کدام ترکیبات ترشح شده را استشمام می‌کنند. مقاله‌ای در توصیف این مورد در دست بررسی است.

او می‌گوید: سگ‌ها این کار را انجام می‌دهند اما مشکل ما به عنوان انسان ناآگاهی از چیزی است که می‌تواند سگ‌ها را گیج کند. گروه تحقیقاتی او در تلاش برای جمع‌آوری یک مجموعه اطلاعاتی بزرگ، در حال جمع آوری نمونه عرق از ۱۰۰۰ تی شرت پوشیده شده در طول شب توسط افرادی است که آزمایش کووید-۱۹ مثبت و یا منفی داشته‌اند.

گروهی در فرانسه به سرپرستی دانشمند دامپزشک دومینیک گراندژان(Dominique Grandjean) در دانشکده دامپزشکی ملی آلفورت در نزدیکی پاریس مقاله‌شان را در ماه ژوئن در سرور پیش از چاپ bioRxiv منتشر کرده‌اند. محققان از جمله سارکیس، به هشت سگ آموزش دادند تا کووید-۱۹ را در ۱۹۸ نمونه عرق کشف کنند، که تقریبا نیمی از نمونه‌ها مربوط به افراد مبتلا به این بیماری بود. وقتی نمونه‌های مثبت بین نمونه‌های منفی قرار گرفتند سگ‌ها موفق شدند ۸۳ تا۱۰۰ % آن‌ها را شناسایی کنند. در این مقاله مشخص نشده است که سگ‌ها در تشخیص نتایج منفی چقدر موفق بوده‌اند. این تحقیق اکنون در یک مجله در حال بررسی است، اما گراندجین می‌گوید، این روند آسان نبوده است. انتشار مقالاتی در مورد سگ‌های بویاب بسیار دشوار است زیرا بیشتر بازبینی کنندگان در مورد سگ‌های تربیت شده کارگر چیزی نمی‌دانند.

فیودور اورنوف، دانشمند مهندسی ژنتیک که در حال کار بر روی آزمایش کووید-۱۹ در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی است، می‌گوید: داده‌های آن مطالعه امیدوار کننده به نظر می‌رسند. اما او مایل است مجموعه داده‌های بزرگتری در مورد چگونگی شناسایی نمونه‌های مثبت و منفی توسط سگ‌ها مشاهده کند. وی همچنین یادآور شد که در عملکرد سگ‌های مختلف تنوع وجود دارد به عنوان مثال در تحقیقات گراندژان، دو سگ توانستند کل ۶۸ نمونه مثبت را پیدا کنند در حالی که سگ دیگر موفق به تشخیص ۴۷ نمونه مثبت از کل ۵۷ نمونه مبتلایان شد و نتوانست ۱۰ نمونه را تشخیص دهد.

جیمز لوگان(James Logan)، محقق بیماری‌های عفونی در دانشکده بهداشت و پزشکی تروپیکال لندن، که در حال آموزش و مطالعه سگ‌های تشخیص دهنده کووید-۱۹، از جمله استورم، مپل و آشر است می‌گوید: قبل از اینکه جامعه علمی بزرگتری بتوانند میزان مفید بودن سگ‌ها را ارزیابی کنند، گروه‌های تحقیقاتی باید تعداد نمونه‌های خود را افزایش دهند.