W kwietniu Światowa Organizacja Zdrowia Zwierząt (OIE) opublikowała swój miesięczny raport sytuacyjny, który wykazał wzrost liczby przypadków zachorowań u zwierząt na całym świecie. Przenoszenie wirusa z człowieka na człowieka pozostaje główną siłą napędową rozprzestrzeniania się wirusa, chociaż wzrasta również liczba przypadków u zwierząt. W miarę jak coraz więcej ludzi zapada na tę chorobę, pozostaje pytanie, czy inne zwierzęta ulegną zakażeniu. Jeśli tak, zwierzęta te mogą działać jako rezerwuar wirusa, powodując rozwój nowych wariantów i stanowiąc większe zagrożenie dla ludzi.
Wykrywanie COVID-19 przez psy
W badaniu opublikowanym w brytyjskim czasopiśmie naukowym Nature wykazano wykrywanie COVID-19 przez psy. Cztery psy zostały wyszkolone do wykrywania zapachu choroby i zmian metabolicznych. Psy te uzyskały certyfikat do tej pracy od zewnętrznego panelu recenzenckiego. Psy pracują na kampusie FIU od stycznia. Zostały wyszkolone do wykrywania wirusa na skażonych powierzchniach. Ponadto, psy zostały rozmieszczone w wybranych miejscach SOBEWFF, aby pomóc w identyfikacji zakażonych osób.
Psy są nie tylko szybkie i nieinwazyjne, ale również bardzo dokładne w wykrywaniu wirusów. Psie nosy były w stanie zidentyfikować 97 procent przypadków COVID-19. Zdarzało się jednak, że myliły innego wirusa oddechowego z koronawirusem. Mogą też wyłapywać przypadki bezobjawowe, nawet do 48 godzin przed pozytywnym testem u ludzi.
Psy zostały wyszkolone do wyczuwania specyficznych zapachów, a następnie zaprezentowano im próbki pochodzące zarówno od pozytywnych, jak i negatywnych pacjentów z COVID-19. Dano im również zabawkę, którą lubiły się bawić. Badacze ostatecznie zmienili proces szkolenia, aby uczynić go trudniejszym dla psów, w tym sprawili, że próbki były nieco trudniejsze do wąchania. Próbki, które miały negatywne zapachy, zamienili na próbki pochodzące od zdrowych osób.
Chociaż COVID-19 nie ma zapachu, wirus powoduje zmiany w organizmie, które wywołują pewien rodzaj potu. Psy są w stanie wykryć te zmiany w pocie przypadków choroby. W testach przeprowadzonych w Europie i Dubaju psy miały 95-procentową dokładność.
Zdolność psów do wykrywania COVID-19 w wydzielinach ludzkiego ciała jest obiecującym narzędziem diagnostycznym. Kilka krajów szkoli obecnie psy do wykrywania tej choroby. Choć wyniki są jeszcze wstępne, konieczne są dalsze prace. Następnym krokiem jest opracowanie nowych metod identyfikacji COVID-19.
Tak długo, jak psy są szkolone prawidłowo, psy mogłyby pomóc w zapobieganiu rozprzestrzeniania się choroby. Naukowcy szukają nieinwazyjnego i szybkiego sposobu na wykrycie osób zakażonych COVID-19. Jeśli te psy będą w stanie wykryć chorobę z próbki potu, mogłyby być kluczem do identyfikacji osób zakażonych SARS-CoV-2.
Oprócz zdolności do wykrywania COVID-19, psy mają również doskonały zmysł węchu. Może to stanowić cenne narzędzie dla uniwersalnej strategii testowania. W badaniu zbadano dwa szczepy COVID-19 u psów i niezakażonych kontroli. Wykorzystując zdolność węchu, wyszkolone psy mogą wykryć dwa szczepy wirusa i wykryć ładunek wirusowy.
W badaniu testowano wydajność psów przy użyciu zapachu headspace COVID-19 w porównaniu z wynikami LDA i HS-SPME-GC-MS. Wyniki wykazały wyraźną różnicę między osobnikami zakażonymi i niezakażonymi. Wyniki badań stanowią podstawę do opracowania pseudozapachu dla standaryzowanego szkolenia psów.
Wykrywanie przez psy innych koronawirusów
Pies może wykrywać różne rodzaje koronawirusów. COVID-19 jest jednym z najczęściej występujących, a psy są szkolone do wykrywania tego wirusa. Podczas szkolenia psy otrzymują niebiologiczny zapach docelowy i mają wskazać znalezienie zapachu poprzez pokazanie łapy. W zamian psy otrzymują jadalny smakołyk lub zabawkę, jeśli wykryją COVID-19. Wyniki są natychmiastowe, co jest kolejną zaletą.
Centrum Psów Pracujących ma wieloletnie doświadczenie w szkoleniu psów do wykrywania chorób medycznych. Wyszkoliło psy do wykrywania raka jajnika. Naukowcy skorzystali z tego doświadczenia przy projektowaniu badania wykrywania koronawirusów. Nawiązali współpracę z grupą współpracowników, którzy dostarczyli próbki pacjentów z COVID-19 i kontrole choroby. Pracowali również z ekspertem od koronawirusów Susan Weiss z Penn Medicine, aby przetworzyć próbki.
Wykazano, że wrażliwość węchowa psów pozwala wykryć COVID-19 w próbkach potu pachowego. W badaniu wykorzystano również próbki potu od 100 ochotników z objawami podobnymi do COVID. Korzystając z próbek śliny i potu pachowego, badacze byli w stanie wykryć COVID-19 z 97-procentową dokładnością. Wyniki pokazały, że metoda może być stosowana jako alternatywa dla testów inwazyjnych u pacjentów z wirusem.
Wrażliwość węchowa psów to kolejny ważny aspekt tych badań. Psy mają niezwykły zmysł węchu i potrafią odróżnić choroby zakaźne od niezakaźnych. Zmysł ten jest związany ze specyficznymi wzorcami lotnych związków organicznych, czyli VOCs. W przeciwieństwie do bakterii, wirusy nie mają własnego metabolizmu, a więc nie wytwarzają tych związków we własnym organizmie. Mimo to LZO są uwalniane przez komórki zainfekowane wirusem.
Chociaż czułość i swoistość testu są nadal badane, psy wykazały już niezwykłe zdolności w wykrywaniu SARS-CoV-2. Ich wskaźniki wykrywalności są porównywalne z tymi, jakie daje złoty standard PCR. Wyniki te potwierdzają wcześniejsze ustalenia, że psy zapachowe są użytecznym narzędziem do wykrywania koronawirusów u zwierząt.
Badania przeprowadzono przy użyciu dwóch metod: węchu szkolonego przez psa oraz badania z podwójnie ślepą próbą. Naukowcy oślepili przewodnika psa i osobę obserwującą badanie, aby uniknąć jakichkolwiek wskazówek wizualnych. Następnie psy zostały wystawione na działanie zapachu przez otwór w metalowym pojemniku. Próbki były prezentowane w ruchomych szkiełkach, z których jedna była próbką docelową, a druga połowa probówek służyła jako próbki kontrolne. Psy były następnie nagradzane smakołykiem lub piłką, jeśli wykryły zapach docelowy.
W badaniu wzięło udział osiem psów, które zostały wyszkolone do rozpoznawania próbek pozytywnych i negatywnych. Psy były następnie testowane z nowymi próbkami i oceniane pod kątem generalizacji. W drugim dniu szkolenia psy były w stanie wykryć 50% próbek, co wzrosło do 80% w piątym dniu i 81% w siódmym dniu. Przeprowadzono randomizowane, podwójnie zaślepione badanie w celu określenia dokładności wykrywania.
Chociaż pies może wykrywać różne rodzaje koronawirusów, jego wyniki mogą być mylące. Badacze nie są pewni, czy metoda jest niezawodna, czy nie, i wciąż szukają więcej danych, aby ją jeszcze bardziej udoskonalić. Możliwe jest jednak, że będzie można ją stosować w szerszym zakresie przypadków.
Wykrywanie SARS-CoV-2 przez psy
SARS-CoV-2 jest wysoce zakaźną chorobą układu oddechowego, a wykrywanie przez psy może być sposobem na ograniczenie jej rozprzestrzeniania się. Psy zapachowe mogą wykryć wirusa poprzez wąchanie próbek. Psy te mają wysoką czułość i specyficzność, a także mogą przesiać setki osób w krótkim czasie. Psy zostały już wykorzystane w próbach na lotniskach w Zjednoczonych Emiratach Arabskich i Finlandii. Ich zdolność do wykrywania choroby jest porównywana z metodami konwencjonalnymi.
Wyniki pokazały, że psy były w stanie wykryć SARS-CoV-2 w próbkach od pacjentów 48 godzin po zakażeniu. Zdarzały się jednak również przypadki fałszywie pozytywnych wyników. Niektóre psy pomyliły inny wirus oddechowy z SARS-CoV-2. Autorzy badania nie wydawali się zbytnio zaniepokojeni tymi fałszywymi pozytywami, które były spowodowane drugim wirusem oddechowym, koronawirusem lub inną infekcją wirusową.
Psy zapachowe zostały wyszkolone do rozpoznawania zakażonych osób za pomocą cząsteczek zapachowych. Badanie zostało przeprowadzone w Wise Nose w Vantaa w Finlandii oraz na Uniwersytecie w Helsinkach w Finlandii. Oprócz psa w badaniu uczestniczyli badacze z Meilahti Vaccine Research Center i Helsińskiego Laboratorium Szpitala Uniwersyteckiego.
W tym badaniu wykorzystano próbki potu od 335 uczestników dwóch programów przesiewowych COVID-19. Niektóre psy pochodziły z francuskich jednostek straży pożarnej, a inne z Ministerstwa Spraw Wewnętrznych Zjednoczonych Emiratów Arabskich. Psy były szkolone przy użyciu tych samych metod. Wyniki węchowe psów zostały potwierdzone przez RT-PCR ze śliny i nosogardzieli. Dodatkowo przeprowadzono multipleksowe wykrywanie bakterii wewnątrzkomórkowych, takich jak Bordetella pertussis.
Zapach od osób z wirusem SARS-CoV-2 jest charakterystyczny. Zdolność psów do wykrywania zapachu infekcji COVID-19 może pomóc w walce z COVID-19. Jest również nadzieja, że psy te będą mogły być wykorzystywane przy prześwietlaniu dużych przestrzeni publicznych.
Częściowa sekwencja genu S psów została wyrównana z sekwencją konsensusową SARS-CoV-2. Sekwencja genu S psów ma dwie zmiany nukleotydów: w pozycji 40 i 342 oraz w pozycji 1506. Te dwie zmiany nukleotydów mapują do domeny wiążącej receptor.
Chociaż psy nie mogą wykryć wirusa poprzez ślinę, ich wrażliwość węchowa czyni je idealnym wyborem do wykrywania choroby. Wykrywanie SARS-CoV-2 przez psy mogłoby pomóc w wykryciu tej niebezpiecznej choroby, zanim dotrze ona do ludzi. Ocena Nosais COVID-19 rozpocznie się w maju 2020 roku.
Wykrywanie COVID przez psy nie jest tak szybkie, jak testy przepływu bocznego, ale psy mogą wykryć wirusa z precyzją pinpointa. Ryzyko przeniesienia choroby jest bardzo niskie, jeśli pies wykryje ją z ludzkiej skóry. Naukowcy badają również potencjał wykorzystania psa do wykrywania COVID u ludzi.
Wykrywanie COVID przez psy jest cennym narzędziem w walce z SARS i innymi chorobami układu oddechowego. Jednak psy muszą być odpowiednio wyszkolone, aby mogły go wykrywać. Muszą też wielokrotnie odwiedzać to samo miejsce.
Podobne tematy