Grupuri de cercetare din întreaga lume testează dacă câinii pot detecta COVID-19 prin miros.Credit: Fatemeh Bahrami/Anadolu Agency/Getty
Asher este un excentric, lui Storm îi place să facă plajă, iar lui Maple îi place să își folosească creierul. Toți trei ar putea juca un rol în controlul pandemiei COVID-19, dar ei nu sunt oameni de știință sau politicieni. Ei sunt câini.
Și nu sunt singuri. În întreaga lume, câinii sunt antrenați să detecteze mirosul infecțiilor COVID-19. Dresorii de câini pretind că au rezultate extraordinare – în unele cazuri, ei spun că câinii pot detecta virusul cu o precizie aproape perfectă. Oamenii de știință implicați în aceste eforturi sugerează că caninii ar putea ajuta la controlul pandemiei, deoarece pot depista sute de persoane pe oră în locuri aglomerate, cum ar fi aeroporturile sau stadioanele sportive, și sunt mai puțin costisitoare decât metodele convenționale de testare, cum ar fi tehnica de amplificare a ARN-ului PCR.
Dar majoritatea acestor rezultate nu au fost încă revizuite de colegi sau publicate, ceea ce face dificilă evaluarea afirmațiilor de către comunitatea științifică mai largă. Cercetătorii care lucrează la teste virale mai convenționale spun că rezultatele inițiale ale grupurilor de câini sunt intrigante și sunt promițătoare. Dar unii se întreabă dacă procesul poate fi extins la un nivel care ar permite animalelor să aibă un impact semnificativ.
La 3 noiembrie, grupurile care lucrează cu animalele s-au întâlnit într-un atelier online numit International K9 Team pentru a împărtăși rezultatele preliminare ale experimentelor și pentru a îmbunătăți modul în care este coordonată cercetarea lor.
„Nimeni nu spune că pot înlocui un aparat PCR, dar ar putea fi foarte promițători”, spune neurologul veterinar Holger Volk de la Universitatea de Medicină Veterinară din Hanovra, Germania, care conduce un efort de a antrena și studia câinii care adulmecă COVID și care nu a luat cuvântul la eveniment.
Sensul minunii
Oamenii au profitat de zeci de ani de simțul superior al mirosului caninelor. Nasul câinilor poartă 300 de milioane de receptori olfactivi, comparativ cu cele 5 milioane sau 6 milioane ale oamenilor. Acest lucru le permite să detecteze concentrații minuscule de mirosuri pe care oamenii nu le pot detecta. Câinii adulmecători sunt deja o priveliște familiară în aeroporturi, unde detectează arme de foc, explozibili și droguri. Oamenii de știință au antrenat, de asemenea, câini pentru a detecta unele tipuri de cancer și malaria, dar animalele nu sunt folosite în mod obișnuit în acest scop. Cercetătorii nu știu cu siguranță ce miros câinii, dar mulți suspectează că aceste boli determină corpul uman să emită un model distinct de compuși organici volatili (COV). Aceste molecule se evaporă cu ușurință pentru a crea un miros pe care câinii îl pot capta. Lucrările anterioare cu virusuri non-COVID au sugerat că infecțiile virale ar putea, de asemenea, să determine organismul să facă acest lucru.
Mulți oameni de știință care se ocupă de câinii adulmecători și-au îndreptat atenția către COVID-19 la începutul pandemiei. Ei și-au dresat caninii să miroasă mostre, cel mai adesea de transpirație, în containere sterile, și să se așeze sau să dea cu laba pe podea atunci când detectează semne de infecție. Testele efectuate în aeroporturile din Emiratele Arabe Unite, Finlanda și Liban folosesc câini pentru a detecta COVID-19 în eșantioane de transpirație de la pasageri; acestea sunt apoi verificate prin teste convenționale. Potrivit datelor prezentate la reuniunea K9, câinii din Finlanda și Liban au identificat cazuri cu câteva zile înainte ca testele convenționale să detecteze virusul, ceea ce sugerează că pot detecta infecția înainte de apariția simptomelor.
Riad Sarkis, chirurg și cercetător la Universitatea Saint Joseph din Beirut, face parte dintr-un proiect franco-libanez care a antrenat 18 câini. Sarkis i-a folosit pe cei mai performanți doi pentru testul de pe aeroportul din Liban. Câinii au examinat 1.680 de pasageri și au găsit 158 de cazuri de COVID-19 care au fost confirmate prin teste PCR. Animalele au identificat corect rezultatele negative cu o acuratețe de 100% și au detectat corect 92% din cazurile pozitive, potrivit rezultatelor nepublicate. „Acest lucru este foarte precis, fezabil, ieftin și reproductibil”, spune Sarkis, care a fost abordat cu privire la utilizarea câinilor în școli, bănci și închisori și colaborează cu un centru comercial pentru a oferi testarea COVID-19 cu ajutorul animalelor.
Țările cu venituri mici, cu spațiu limitat de laborator, ar putea beneficia în special de această abordare, spune Isabella Eckerle, virusolog la Spitalele Universitare din Geneva, în Elveția.
Dimensiunile eșantioanelor
Dar există doar un singur articol publicat în revistă despre eficacitatea câinilor în a adulmeca COVID-19, de către grupul lui Volk; el îl descrie ca fiind un studiu pilot1. Cercetătorii au dresat opt câini pe eșantioane prelevate din gurile și traheele a șapte persoane spitalizate cu COVID-19 și a șapte persoane neinfectate. Câinii au identificat 83% din cazurile pozitive și 96% din cele negative.
Ratele fals pozitive și negative ale testului standard de laborator PCR variază în funcție de marca testului utilizat și de momentul efectuării acestuia. O analiză sistematică publicată ca preprint2 pe medRxiv a constatat că rata fals-negativă a testelor RT-PCR este de 2-33% dacă aceeași probă este testată de mai multe ori.Până la 4% din rezultatele testelor PCR din Marea Britanie ar putea fi fals pozitive, conform documentelor guvernamentale.
Criticii spun că studiul cu câini germani a folosit probe de la prea puțini pacienți. Câinii ar putea învăța să identifice mirosul specific al probelor și nu al COVID-19, spune Cynthia Otto, care conduce Penn Vet Working Dog Centre de la Universitatea Pennsylvania din Philadelphia și care lucrează, de asemenea, cu câini care adulmecă COVID-19.
În munca sa, care este, de asemenea, nepublicată, ea a descoperit că câinii pot face diferența între probele fie de urină, fie de transpirație de la persoane cu COVID-19 și cele de la persoane fără această boală. Ea lucrează cu chimiști pentru a înțelege ce COV-uri detectează câinii; o lucrare care descrie acest lucru este în curs de revizuire. „Câinii pot face acest lucru. Provocarea este ignoranța pe care o avem noi, ca oameni, cu privire la ceea ce poate deruta câinii”, spune ea. Și, în efortul de a aduna un set mare de date, echipa ei colectează probe de transpirație de la 1.000 de tricouri purtate peste noapte de persoane care au fost testate pozitiv și negativ pentru COVID-19.
Un grup din Franța, condus de medicul veterinar Dominique Grandjean de la Școala Națională Veterinară din Alfort, lângă Paris, și-a postat lucrarea3 pe serverul de preprinturi bioRxiv în iunie. Cercetătorii, printre care se numără și Sarkis, au antrenat 8 câini pentru a detecta COVID-19 în 198 de mostre de transpirație, dintre care aproximativ jumătate proveneau de la persoane cu această boală. Atunci când acestea au fost ascunse într-un rând de probe negative, câinii au identificat probele pozitive în 83-100% din cazuri. Lucrarea nu precizează cât de bine au identificat câinii rezultatele negative ale testelor. Cercetarea este acum în curs de revizuire la o revistă, dar Grandjean spune că procesul nu a fost ușor. „Pentru a publica lucrări despre câinii de detecție este foarte dificil, deoarece majoritatea recenzorilor nu știu nimic despre câinii de muncă”, spune el.
Datele din acel studiu par promițătoare, spune Fyodor Urnov, un cercetător specializat în editare genetică care lucrează la testarea COVID la Universitatea din California, Berkeley. Dar el ar dori să vadă seturi de date mai mari despre cât de bine identifică câinii probele pozitive și negative. El observă, de asemenea, că există variații în ceea ce privește performanțele individuale ale câinilor. În studiul lui Grandjean, de exemplu, 2 câini au identificat 68 din 68 de probe pozitive, în timp ce unul a ratat 10 din 57 de cazuri.
Grupurile trebuie să își mărească dimensiunea eșantioanelor înainte ca comunitatea științifică mai largă să poată evalua cât de utili ar putea fi câinii, este de acord James Logan, un cercetător în domeniul bolilor infecțioase de la London School of Hygiene & Tropical Medicine, care antrenează și studiază câinii COVID-19, inclusiv Storm, Maple și Asher. „Este important să nu ieșim prea devreme cu afirmații grandioase și seturi de date mici”, spune el.