Животная диагностика

Группа исследователей из Медицинского центра при Калифорнийском университете (University of California) и Университета Айовы (University of Iowa) выяснила, что голуби обладают способностью различать изображения, а также удивительной памятью – птицы могли запомнить почитай 2000 различных изображений.

Ричард Левенсон (Richard Levenson) и его коллеги предположили, что эти способности голубей могут использоваться и при диагностике онкологических заболеваний. Ученые провели линия экспериментов, в первом из которых участвовало восемь сизых голубей, а во втором и третьем – по 4 птицы.

Голубям демонстрировались результаты различных исследований, в которых участвовали здоровые женщины и те, кто страдал раком молочной железы: иммуногистохимические образцы, маммограммы, а также снимки доброкачественных и злокачественных опухолей.

Фото: University of Iowa

Все изображения также показывали опытным онкологам, предлагая им после изучения снимка сделать выводы о диагнозе пациентки.

Перед экспериментом все голуби прошли обучение – исследователи показывали птицам цветные и монохромные изображения с результатами гистологического исследования. В том случае, если на фото была злокачественная опухоль, голуби должны были налегать голубую кнопку, а при рассматривании доброкачественного новообразования – желтую. За любой правильный ответ голуби получали лакомство и вскоре научились налегать кнопки самостоятельно.

После обучения птицам было предложено рассмотреть гистохимические изображения, которые они вовек ранее не видели – на одном из них была злокачественная опухоль. Спустя три дня после основы обучения точность распознавания составляла лишь 50%, однако чрез две недели птицы были способны верно установить присутствие злокачественной опухоли в 85% случаев.

При рассматривании маммограмм голубям предстояло отличить скопления микрокальцинатов от опухолевой ткани.  Птицы смогли идентифицировать кальцинаты в 72% случаев, аналогичный показатель среди врачей составил 70%.

А вот последнее испытание, в ходе которого нужно было разобрать  снимки злокачественных и доброкачественных образований, закончилось неудачно. Несмотря на то, что обучение голубей длилось более 80 дней, точность распознавания не превышала 50%. Впрочем, авторы отмечают, что и онкологи сталкиваются с подобными трудностями.

Удивительным оказался тот факт, что точность коллективной диагностики, когда одно и то же гистохимическое изображение демонстрировалось разом четырем голубям, оказалось наиболее точным – 99%.

Исследователи не исключают того, что голуби могут использоваться при проведении диагностических исследований.

Собаки, падучая и диабет

Известно, что собаки обладают уникальным нюхом, благодаря чему они используются при поиске взрывчатки и наркотических веществ. Однако недавно стало известно, что собаки – не лишь отличные ищейки, но и неплохие диагносты. Уже появились исследования, доказывающие, что эти животные могут «вынюхивать» рак.

Марк Руфенахт (Mark Ruefenacht), основатель организации Dogs for Diabetics, выяснил, что отдельный собаки после специальной тренировки могут замечать гипогликемию у диабетиков, улавливая изменение запаха пациента. 

Вначале животных обучали распознавать образцы крови с низким сахаром, а после проводили тренировку с участием пациентов, страдающих диабетом. Точность диагностики составила 90%.

А вот канадские ученые показали, что собаки способны предрекать наступление эпилептических приступов у детей. Итого в исследовании, проведенном Адамом Киртоном (Adam Kirton) из Детской больницы Альберта (Alberta Children’s Hospital), участвовало 60 собак, девять из которых распознавали припадок до его наступления. В 80% случаев собаки каким-либо образом реагировали на приближающийся припадок за несколько минут или часов до его основы, привлекая внимание родителей. Что собственно распознают собаки, пока неясно.

Мыши и птичий грипп

Хорошее нюх не только у собак, однако и у мышей. Не так давным-давно группа специалистов из Центра изучения химических ощущений Монелла (Monell Chemical Senses Center) показала, что эти грызуны способны по запаху выявить птичий грипп.

Заражение человека птичьим гриппом впервой было зарегистрировано в Гонконге в 1997 году и с тех пор заболевание унесла жизни более двух сотен человек.

Авторы во главе с Брюсом Кимбаллом (Bruce Kimball) выяснили, что фекалии птиц, зараженных этим вирусом, пахнут иначе, чем экскременты здоровых птиц.  Оказалось, что изменение запаха связано с присутствием в них ацетоина. Известно, что это же соединение образуется в организме человека при развитии ряда желудочно-кишечных заболеваний.

В ходе эксперимента диких уток заражали низкопатогенным вирусом гриппа H₅N₂, после чего учили мышей различать фекалии заболевших и здоровых птиц.

Ученые объясняют, что грипп у птиц будто правило протекает бессимптомно. Для того, чтоб выяснить, больна ли птица, необходимо изловить ее и взять у нее мазок. Новоиспеченный же метод позволит скоро обнаружить присутствие вируса в популяции птиц и зачислить необходимые меры, считают исследователи.

Черви и рак

Удивительные способности диагностировать рак были обнаружены у нематод.  Одинешенек из распространенных объектов биологических исследований круглый червь Caenorhabditis elegans смог верно выявить наличие в организме человека опухолей девяти разных типов.

Такааки Хиротсу (Takaaki Hirotsu) из Университета Кюсю (Kyushu University) и его коллеги показали, что черви могут выявить рак даже на ранних стадиях. Они провели серию экспериментов, в которых червям вначале предлагалось определить, где находится окружение, в которой культивировались опухолевые клетки. Черви реагировали на аромат и двигались в направлении чашки Петри со средой после культивации, а не в сторону чашки со свежей средой.

Фото: Sinclair Stammers/SPL

В других экспериментах авторы блокировали ольфакторные нейроны червей, необходимые для улавливания запахов, что приводило к остановке перемещения нематод. Все это указывает на то, что черви подлинно реагируют на какое-то изменение запаха раковых клеток.

Авторы протестировали способность нематод выявлять рак в образцах мочи людей, страдающих этим заболеванием. Точность диагностики в этом случае составила 96%, причем черви смогли верно установить наличие опухолей девяти разных типов, среди которых был рак легкого, рак поджелудочной железы и рак молочной железы.

Ученые надеются, что новоиспеченный диагностический тест, в котором будут использоваться способности нематод выявлять рак, начнет использоваться в клинической практике в 2019 году.

Крысы и чахотка

Бельгийская некоммерческая организация APOPO с 2008 года использует гигантских сумчатых крыс для диагностики туберкулеза в Африке. Сперва подобный проект был запущен в Танзании, а несколькими годами позже – в Мозамбике.

Люд специальным образом обучают животных в течение девяти месяцев, после чего отправляют их на работу в диагностические центры.

Для выявления туберкулеза необходимо прочертить микроскопическое исследование взятых у пациентов образцов – специальная окраска позволяет заметить в них микобактерии. Точность подобный диагностики зависит от квалификации лаборанта и состояния используемого оборудования.

Крысы же распознают образцы, взятые у больных туберкулезом, не лишь точно, но и быстро. На изучение 50 образцов крыса тратит итого 8 минут – у человека на это ушел бы цельный день.

Диагностика туберкулеза – важная задача для африканских стран. Этак, в Мозамбике упускается около половины случаев заболевания. Сейчас крыс используют для подтверждения диагноза и перепроверки образцов.

Уместно, эти же животные, участвующие в программе APOPO Hero Rat, способны находить мины, реагируя на аромат взрывчатого вещества.

Животные  уже активно используются для диагностики различных заболеваний, упрощая и ускоряя их выявление. Впрочем, удивительными способностями обладают и отдельный люди. Так, жительница Великобритании Джой Милн (Joy Milne) утверждает, что заболевание Паркинсона имеет свой аромат, и она способна его почувствовать. В экспериментах она смогла верно установить, кто из участников исследования страдает это болезнью, причем в одном случае она  диагностировала заболевание за 8 месяцев до появления первых симптомов.

МедНовости.ру