Золотистый ретривер по кличке Бампер и чёрный лабрадор по имени Пинат обучены улавливать запах болезни Паркинсона (БП) — прогрессирующего неврологического заболевания, от которого страдают более 8,5 миллиона человек по всему миру.
Собак научили различать клоттинговые пробы с кожи людей с БП и без него. Их усилия, опубликованные в исследовании в журнале Journal of Parkinson’s Disease, приблизили учёных к созданию более быстрого и доступного метода раннего выявления БП.
«В настоящее время не существует раннего теста на БП, а симптомы могут проявляться за 20 лет до того, как они станут видимыми и постоянными, что приведёт к подтверждению диагноза», — говорит Клэр Гест, генеральный директор и главный научный сотрудник благотворительной организации Medical Detection Dogs, которая обучила собак.
«Своевременная диагностика имеет ключевое значение, поскольку последующее лечение может замедлить прогрессирование болезни и уменьшить интенсивность симптомов».
Ведущий автор статьи Никола Руни, доцент по охране здоровья диких животных и сохранению биоразнообразия в Бристольском университете, добавляет: «Выявление диагностических биомаркеров БП, особенно тех, которые могут предсказать развитие болезни или помочь в более ранней диагностике, является предметом многочисленных текущих исследований».
Собаки и их обоняние
У собак развитое обоняние, и их обучают выявлять запахи, связанные со многими заболеваниями, от рака предстательной железы до малярии и COVID-19. Они улавливают изменения в летучих органических соединениях (ЛОС), выделяемых с мочой, фекалиями, пробами кожи и образцами дыхания в ответ на изменения, происходящие в организме.
Ранний симптом БП
Ранним, немоторным симптомом БП является «себорейный дерматит», при котором из сальных желёз выделяется избыточное количество кожного сала (воскообразной маслянистой жидкости).
«Это связано с нарушением регуляции липидов и потенциально может использоваться в качестве индикатора заболевания», — пишут авторы исследования.
Обучение собак
В этом исследовании Бампера и Пината обучал профессиональный дрессировщик собак по установленному протоколу. Они тренировались на пробах кожи, взятых у пациентов вскоре после постановки диагноза БП, и у контрольной группы, в которую входили как здоровые люди, так и пациенты с другими неврологическими заболеваниями.
Образцы представляли на стенде. Собак поощряли за правильное указание на положительный образец и за правильное игнорирование отрицательного образца. Затем их тестировали в условиях двойного слепого эксперимента, когда ни собака, ни её дрессировщик, ни исследователи не знали, какие образцы были какими.
Бампер и Пинат правильно идентифицировали образцы, взятые у пациентов с БП (чувствительность) в 70% и 80% случаев, а у пациентов без БП (специфичность) — в 90% и 98% случаев.
Бампер был немного менее искусен в выполнении задачи, что, по словам исследователей, «может отражать индивидуальные особенности или тонкие различия в обучении» двух собак.
Тем не менее Руни говорит, что уровни чувствительности в 70% и 80% значительно выше случайных: «Я считаю, что собаки могут помочь нам разработать быстрый, неинвазивный и экономически эффективный метод выявления пациентов с болезнью Паркинсона».
Пердита Барран, профессор масс-спектрометрии в Манчестерском университете и соавтор исследования, говорит: «Это исследование дополняет растущий объём данных, свидетельствующих о том, что простые, неинвазивные пробы кожи могут использоваться для диагностики болезни Паркинсона, предлагая более быстрый и доступный метод раннего выявления».