Kan hundar lukta COVID? Här är vad vetenskapen säger

Asher är excentrisk, Storm gillar att sola och Maple älskar att använda sin hjärna. Alla tre kan spela en roll när det gäller att kontrollera COVID-19-pandemin, men de är varken vetenskapsmän eller politiker. De är hundar.

Och de är inte ensamma. Runt om i världen tränas hundar i att upptäcka en doft av COVID-19-infektioner. Hundtränare hävdar extraordinära resultat – i vissa fall säger de att hundarna kan upptäcka viruset med nästan perfekt precision. Forskare som deltar i ansträngningarna menar att hundar skulle kunna hjälpa till att kontrollera pandemin eftersom de kan undersöka hundratals människor i timmen på upptagna platser som flygplatser eller idrottsarenor och är billigare att driva än konventionella testmetoder som RNA-amplifieringstekniken PCR.

Men de flesta av dessa resultat har ännu inte granskats eller publicerats av andra forskare, vilket gör det svårt för det bredare forskarsamhället att utvärdera påståendena. Forskare som arbetar med mer konventionella virustester säger att de första resultaten från hundgrupper är spännande och lovande. Men vissa ifrågasätter om processen kan skalas upp till en nivå som gör det möjligt för djuren att ha en meningsfull inverkan.

Den 3 november träffades grupper som arbetar med djuren i en online-workshop kallad International K9 Team för att dela med sig av preliminära resultat från experimenten och för att förbättra hur deras forskning samordnas.

”Ingen säger att de kan ersätta en PCR-maskin, men de kan vara mycket lovande”, säger veterinär neurolog Holger Volk vid University of Veterinary Medicine Hanover i Tyskland, som leder ett försök att utbilda och studera COVID-sniffande hundar och som inte talade vid evenemanget.

Sinne av förundran

Människor har i årtionden dragit nytta av hundars överlägsna luktsinne. Hundens nosar bär på 300 miljoner doftreceptorer, jämfört med människans 5 eller 6 miljoner. Det gör det möjligt för dem att upptäcka små koncentrationer av lukt som människor inte kan. Sniffande hundar är redan en välbekant syn på flygplatser, där de upptäcker skjutvapen, sprängämnen och droger. Forskare har också tränat hundar att upptäcka vissa cancerformer och malaria, men djuren används inte rutinmässigt för detta ändamål. Forskarna vet inte säkert vad hundarna känner lukten av, men många misstänker att dessa sjukdomar gör att människokroppen släpper ut ett distinkt mönster av flyktiga organiska föreningar (VOC). Dessa molekyler avdunstar lätt och skapar en doft som hundar kan uppfatta. Tidigare arbete med icke-COVID-virus har antytt att virusinfektioner också kan få kroppen att göra detta.

Många sniffande hundforskare riktade sin uppmärksamhet mot COVID-19 tidigt under pandemin. De har tränat sina hundar att lukta på prover, oftast av svett, i sterila behållare och att sitta eller tassa på golvet när de upptäcker tecken på infektion. Vid försök på flygplatser i Förenade Arabemiraten, Finland och Libanon används hundar för att upptäcka COVID-19 i svettprover från passagerare. Enligt uppgifter som presenterades vid K9-mötet har hundar i Finland och Libanon identifierat fall flera dagar innan konventionella tester upptäckte viruset, vilket tyder på att de kan upptäcka infektion innan symtomen börjar.

Riad Sarkis, kirurg och forskare vid Saint Joseph-universitetet i Beirut, ingår i ett fransk-libanesiskt projekt som har tränat 18 hundar. Sarkis använde sig av de två bästa för flygplatsprövningen i Libanon. Hundarna undersökte 1 680 passagerare och hittade 158 fall av COVID-19 som bekräftades genom PCR-test. Djuren identifierade korrekt negativa resultat med 100 procents noggrannhet och upptäckte korrekt 92 procent av de positiva fallen, enligt opublicerade resultat. ”Detta är mycket exakt, genomförbart, billigt och reproducerbart”, säger Sarkis, som har fått förfrågningar om att använda hundarna i skolor, banker och fängelser, och som samarbetar med ett köpcentrum för att erbjuda COVID-19-testning med hjälp av djuren.

Låginkomstländer med begränsade laboratorieutrymmen skulle särskilt kunna dra nytta av metoden, säger Isabella Eckerle, virolog vid universitetssjukhusen i Genève i Schweiz.

Provtagningsstorlekar

Men det finns bara en publicerad tidskriftsartikel om hundars effektivitet när det gäller att sniffa upp COVID-19, som är skriven av Wolks grupp; han beskriver den som en pilotstudie1. Forskarna tränade åtta hundar på prover från munnen och luftrören från sju personer som lagts in på sjukhus med COVID-19 och sju oinfekterade personer. Hundarna identifierade 83 % av de positiva fallen och 96 % av de negativa fallen.

Den falskt positiva och negativa andelen falskt positiva och negativa fall av det vanliga PCR-laboratorietestet varierar beroende på vilket märke av testet som används och tidpunkten för testet. En systematisk genomgång som publicerades som ett preprint2 på medRxiv visade att den falskt negativa andelen av RT-PCR-tester är 2-33 % om samma prov testas upprepade gånger. 4 % av de brittiska PCR-testresultaten kan vara falskt positiva, enligt regeringsdokument.

Kritiker menar att den tyska hundstudien använde prover från för få patienter. Hundarna skulle kunna lära sig att identifiera den specifika doften av proverna snarare än av COVID-19, säger Cynthia Otto, som leder Penn Vet Working Dog Centre vid University of Pennsylvania i Philadelphia och som också arbetar med COVID-19-sniffningshundar.

I sitt arbete, som också är opublicerat, har hon funnit att hundarna kan se skillnad mellan prover av antingen urin eller svett från personer med COVID-19 och prover från personer utan sjukdomen. Hon samarbetar med kemister för att förstå vilka flyktiga organiska föreningar som hundarna tar upp; en artikel som beskriver detta är under granskning. ”Hundarna kan göra det. Utmaningen är den okunskap vi människor har om vad som kan förvirra hundarna”, säger hon. Och i ett försök att samla in en stor datamängd samlar hennes grupp in svettprover från 1 000 T-shirts som bärs över natten av personer som har testats positiva och negativa för COVID-19.

En grupp i Frankrike, som leds av veterinär Dominique Grandjean vid National Veterinary School of Alfort nära Paris, publicerade sitt arbete3 på preprint-servern bioRxiv i juni. Forskarna, där Sarkis ingick, tränade åtta hundar att upptäcka COVID-19 i 198 svettprover, varav ungefär hälften kom från personer med sjukdomen. När dessa var dolda i en rad med negativa prover identifierade hundarna de positiva proverna i 83-100 procent av fallen. I artikeln anges inte hur väl hundarna identifierade negativa provresultat. Forskningen granskas nu i en tidskrift, men Grandjean säger att processen inte har varit lätt. ”Att publicera artiklar om detektionshundar är mycket svårt eftersom de flesta granskare inte vet något om brukshundar”, säger han.

Data i den studien ser lovande ut, säger Fyodor Urnov, en genredigeringsforskare som arbetar med COVID-testning vid University of California, Berkeley. Men han skulle vilja se större datamängder om hur väl hundar identifierar positiva och negativa prover. Han konstaterar också att det finns en variation i hur bra enskilda hundar presterar. I Grandjeans studie identifierade till exempel två hundar 68 av 68 positiva prover, medan en hund missade 10 av 57 fall.

Grupperna måste öka sina provstorlekar innan det bredare forskarsamhället kan utvärdera hur användbara hundarna kan vara, instämmer James Logan, forskare i infektionssjukdomar vid London School of Hygiene & Tropical Medicine, som tränar och studerar COVID-19-hundar, däribland Storm, Maple och Asher. ”Det är viktigt att inte gå ut för tidigt med stora påståenden och små datamängder”, säger han.