Az a csodálatos állati szimat: a kutyák kiszagolják a rákot

Összesen öt rákfelismerő kutyát képezett ki

Lassan harminc éve ismert, hogy a kutyák képesek kiszimatolni a rákbetegséget, biztosabban, mint a laborvizsgálatok. A kutyák e páratlan képességét 26 év kutatásai, valamint betegek és orvosok beszámolói egyaránt bizonyítják, ám ennek ellenére sem alkalmazzák szélesebb körben ezt az egyszerű és hatékony diagnosztikai módszert.

Minden betegségnek egyedi szagnyomata van, így a rákbetegségnek is. A jelenség hátterében az áll, hogy a daganatos sejtek mikroszkopikus illékony szerves vegyületeket (Volatile Organic Compounds: VOC) bocsátanak ki. A kutyák ezeket érzékelik, és be lehet tanítani őket, hogy ezt jelezzék. Volt rá példa, hogy nem betanított kutyák is megmentették gazdájuk életét, jelezve neki, hogy baj van.

Daisy, aki megmentette a gazdája életét

1989-ben egy brit újság, a The Lancet publikálta az első ilyen esetet. A londoni King's College Hospital kórház orvosai, két bőrgyógyász a kiadóhoz intézett levelében egy kutyáról írtak,

amely minden nap kitartóan szimatolta a gazdája combján lévő élénk anyajegyet,

és ha rövid nadrág volt rajta, le is akarta azt harapni. Mikor a nő a kutya gyanús viselkedése miatti aggodalmában megmutatta anyajegyét az orvosoknak, kiderült, hogy rosszindulatú melanómája van.

Melanintartalmú részecskék melanóma szövettani metszetén Forrás: Wikimedia Commons

A kutya azzal, hogy a gazdáját „elküldte az orvoshoz", megmentette a nő életét, mivel sikerült még idejekorán, gyógyítható stádiumban elcsípni a betegséget.

Az egyik tanulmány vezetőjének, Dr. Claire Guestnek szintén egy kutya mentette meg az életét.

Az orvosnő rájött, hogy mellrákja van, miután Daisy nevű kutyája rendszeresen bökdöste mellkasának egy meghatározott területét. Az elvégzett tesztek kettő tumort mutattak ki.

A kutyák legendás szaglása a gyógyászatban is alkalmazható lenne Forrás: Biosphoto/Michel Gunther / Biosphoto/Michel Gunther

A tumor igen mélyen helyezkedett el, és az orvosok azt mondták, hogy a doktornő csak nagyon előrehaladott állapotban észlelhette volna magán az alattomos daganatot.

Mások is jelezték, hogy a rákdiagnosztizálást megelőzően, a háziállatuk másképpen viselkedett a megszokottakhoz képest.

Dr. Guest társalapítója a brit Medical Detection Dogs nevű jótékonysági szervezetnek, ami kutyákat képez ki a rákbetegség jelzésére. Az egyik kísérlet során a kutyák egy szalagot jártak körbe, amelyen 8 vizeletminta volt egyenletesen elhelyezve.

Bizonyított tény, hogy a kutyák kiképezhetők a rák szaglással való felismerésére Forrás: Lisa Wallis (c)/Lisa Wallis

A minták közül az egyik rákos betegtől származott, a többi nem, és a nem rákos betegek mintájában volt egy olyan, amit a rákos beteggel egykorú páciens adott, nehogy a kutya esetleg az öregséget érzékelje a kritikus minták közül. Az elmúlt 26 évben több tanulmány is készült Franciaországtól az Egyesült Államokig és Olaszországig, a rákot kiszimatoló kutyákról.

Több mint kilencvenszázalékos arányban ismerték fel a prosztatarák jeleit

Az angliai Milton Keynsben az egyik kutyaiskolából renitens viselkedése miatt kitettek egy „nebulót", mivel a kutya mindig letért a kijelölt ösvényről,

a véletlen szagok sokkal jobban érdekelték, mint az oktatás.

A könnyen izgalomba jövő, kíváncsi természetű labrador retriever és ír vízi spániel keverék gazdái arra gondoltak, megtanítják ebüket arra, hogy valami hasznosat szimatoljon ki. A híressé vált kutya, Lucy, meg is tanulta kiszimatolni a hólyag-, a vese-, valamint a prosztatarákot, és részt vett a Medical Detection Dogs tanulmányában, az egyik legnagyobb klinikai tesztben.

A tumorsejtek olyan kémiai anyagokat bocsátanak ki, amelyek belekerülnek a vizeletbe vagy a leheletbe is Forrás: Science Photo Library/ALFRED PASIEKA/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Alfred Pasieka/Science Photo Lib

A 3000 vizeletmintát a National Health Service, a Nemzetközi Egészségügyi Szolgálattól kapták, amely támogatja a kutatásukat.

Dr. Guest úgy véli, hamarosan eljön az a nap, amikor a kutyák majd együttműködnek a már meglevő egyéb diagnosztizáló módszerekkel.

A kutatást a National Health Service és a Milton Keynes University Hospital egyetemi kórház is helyesnek vélte, és támogatta. Az első tanulmányok szerint a kiképzett kutyák 93%-ban megérezték a prosztatarákot a vizeletmintában. Jelenleg a prosztatarák szűrésére a PSA tesztet alkalmazzák, amelyből kiderül, szükségesek-e a további vizsgálatok, de ennél igen nagy a hibaszázalék.

Prosztataráksejtek számítógépes grafikán Forrás: Science Photo Library/KATERYNA KON/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Kateryna Kon/Science Photo Libra

A PSA egy protein, amit a prosztata termel. A teszttel ennek a szintjét mérik, és ha ez a szint magas, akkor biopsziát végeznek. A rák illóanyagai a fertőzött sejtekből bejutnak a vizeletbe, mivel a test az anyagcsere során próbál megszabadulni a vegyi anyagoktól. A kutya ennek a rákra jellemző vegyületnek érzi meg a szagát a vizeletben, és ki lehet képezni arra, hogy jelezze, ha ez jelen van. Azt még korai megmondani, hogyan lehetne használni, és milyen széles körben működne ez a fajta szimatdiagnosztika.

Jutalomfalat. A rákfelismerő képesség tudatos kifejlesztése a kutyáknál ugyancsak a jutalmazás elvén alapul Forrás: Photononstop/Photononstop/Willy De L'horme

A kutatók úgy vélik, ez egy második teszt lehetne a PSA vizsgálat után, még mielőtt invazív beavatkozás történne feleslegesen. Minden mintát 2-3 kutyával tesztelnek, és ha nincs meggyőző eredmény, másnap újra vizsgálják a vizeletet. A Medical Detection Dogs szerint 6 hónap tréning után a kutyák megbízhatóan érzékelik, hogy vannak-e ráknyomok a vizeletben.

Régóta tudjuk, hogy a kutyák érzékszervei kiválóak, és az ösztöneik is egészen különlegesek Forrás: Gönye Csaba

Kezdetben megjutalmazzák az ebet, ha bármilyen vizeletszagot érzékel, később azonban csak akkor, ha a rákot jelzi. Arra még nincs megfelelő kutatás, hogy vajon a képezetlen kutyák is érzékelik-e a rákot, de néhány bizonyíték azt mutatja, hogy igen.

Az elektronikus kutyaorr sem tudott még teret hódítani

Egyes kutatók úgy vélik, hogy azért nem alkalmazható a szimatmódszer, mert nagyon nehéz feladat a kutyának, amikor több ezer mintát kell megszagolnia, és abból csak egy maroknyi a rákos, amit az alapos felkészítés ellenére,

ha rossz napja van az állatnak, lehet, hogy nem jól diagnosztizál,

vagy pedig mert egy idő után unalmas lehet neki ez a fajta elfoglaltság, és a betanítási idő, illetve energia. E kételkedők szerint a kutyák bizonyítottan alkalmasak segíteni a hatóságokat a nyomozásban, vagy a katasztrófavédőket a kutató-mentő munkában, de rákot diagnosztizálni már nem annyira.

A kutyákat már régóta használják mentésre Forrás: Facebook/ Aqua a mentőkutya

Megjegyzendő, hogy 6 hónap a kutyák kiképzése, ami talán azért nem is olyan sok idő. Dr. Sherily Gabram az atlantai Grady Memorial Hospital kórház és az Emory University egyetem sebésze 2012-ben publikált egy tanulmányt,

amelyben bemutat egy, a kutyák orrát leutánzó, rákot kiszimatoló műszert.

Dr. Gabram a kollégáival megpróbált pénzt szerezni a további kutatásokhoz, de sajnos hiába. Szerinte azért érte kudarc őket ebbéli törekvéseikben, mert mindenki túl nehéznek tartja a projektet, az ígéretes kutatások ellenére is.

Kimerültségben meghalt a túlélőket kutató mentőkutya, labrador, ecuadori földrengés Forrás: Cuerpo De Bomberos Ibarra Ibarra

Dr. Hilary Brodie, a Kalifornia állambéli Davis városában lévő University of California egyetem professzora elmondta annak a módját, hogyan tudnak a kutyák segíteni, és pontosan megállapítani a rákspecifikus szagokat: először adnak bizonyos rákos mintákat szimatolni, aztán lassan eltávolítják a vegyületeket a mintából.

A kutyák szaglóhámja 300 millió receptort, az emberé csak 5 milliót tartalmaz Forrás: NurPhoto/Jaap Arriens/NurPhoto/Jaap Arriens

Ha a kutya nem válaszol a mintára, miután számos összetevőt kivettek, akkor analizálják e komponenst, és kifejlesztenek egy biokémiai tesztet, amivel megbízhatóan vizsgálhatók a páciensek.

A professzor szerint sokat tehet a kutya, de azt nem hiszi, hogy nagyban is működik a dolog,

a módszert nem tartja általános kivizsgálására alkalmasnak.

Felismerik a speciális rákbetegségeket is, biológiai mintákat szimatolva

Dr. Klaus Hackner az ausztriai Krems University Hospital kórház tüdőorvosa elmondta, hogy 2006-ban publikálták a kettős vak vizsgálatot, és nemsokára

számtalan tanulmány igazolta, hogy a kiképzett kutyák felismerik a speciális rákbetegségeket biológiai mintákat szimatolva,

mint amilyen például a betegek lehelete vagy vizelete. Azonban sok tanulmány a laborban működik, de a való világban nem. Gyakran a kutya kap 5 mintát, amiben mindig van egy rákos példány.

Elvben szinte bármelyik kutyafajta kiképezhető a rák kiszagolására Forrás: Seoul National University

A valóságban ráktípustól függően a kutya egy 1000 darabos mintából, csak 4 rákmintát találhat. Hackner azonban azt is elmondta, hogy tanulmánya nem jó, mert kettős vak vizsgálat esetén, ha se a kutya, se a tréner nem tudja, melyik az a 4 rákos minta, a tréner nem tud pozitív megerősítést adni az ebnek, mikor az helyesen diagnosztizál. Tehát nem tudnak pozitív visszacsatolást biztosítani, mert senki nem tudja a vizsgálatban, hogy a kutyának igaza van-e, vagy sem.

A rákbetegség hatékony gyógyításának a korai felismerés a legfontosabb záloga Forrás: Thinkstock

Ez viszont stresszes helyzetet jelent a kutyának és a kiképzőjének is.

De a problémát lehet orvosolni: amennyiben mindig akad egy elrejtett rákos minta minden mintasorozatban, a kutya kaphat jutalmat és nem unatkozik a sok ezer nem rákos mintát szagolgatva. De ez még így sem reális módja a diagnosztizálásnak.

A kutyák ritkán tévednek

Brodie és Hackner készítettek egy úgynevezett elektromos kutyát, ami segíthet a kutatóknak, és hozzájárulhat a biokémiai orr finomításához. A nanorétegekből álló szondába fújt leheletből 17 betegséget tudnak diagnosztizálni. Kutatásukat az ACS Nano magazinban publikálták, 2016 december 21-én.

A szagérzékelő egy széntartalmú és egy szén nélküli nanorétegből áll.

Amikor a beteg belefúj a szondába, a VOC kölcsönhatásba lép a szerves széntartalmú érzékelő réteggel, ami ennek hatására megváltoztatja elektromos ellenállását.

Forrás: AFP/Getty Images/John Moore

Az ellenállást az arany nanorészecskékből és nanocsövek hálózatából álló, elektromos vezetőképességgel rendelkező, nem organikus, szén nélküli réteg méri, és ebből tudja a kutató, hogy milyen VOC van jelen a mintában.

A szondával 17 betegséget tudtak eddig diagnosztizálni.

Egy VOC számos rendellenességhez kapcsolódhat, nem egyetlen vegyület tesz különbséget a betegségek közt. 813 embert teszteltek, akiknek a 17 betegségből volt legalább egy betegsége, az 591 személyből álló kontroll csoportban pedig egyiknek sem.

Forrás: AFP

A vakvizsgálatban több országból voltak résztvevők:

Kínából, Izraelből, Franciaországból, Lettországból és az Amerikai Egyesült Államokból. A kutatók az elemzés során nem tudták, melyik résztvevő milyen kondíciókkal rendelkezik. Eredményüket igazolták egy másik VOC mérő eljárással is. Egy tanulmányban Brodie és kollégái azt vizsgálták, vajon a kutyák érzékelik-e a VOC vegyületeket a fej és nyaki rákos páciensek leheletmintájából,

de a vizsgálatot érthetetlen módon felfüggesztették, mikor az egyik kutyatréner azt jelentette, hogy a kutyája kiszimatolja a rákot.

Érthetetlen módon, felfüggesztették az ígéretes kísérleteket (a kép illusztráció) Forrás: Abdai Judit

Brodie ettől elhatárolódik, azt mondja, ők bizonyítani, nem pedig állítani akarják azt, hogy a kutya kiszimatolja, mert első a tudomány.

Jobbak lehetnének a kutyák, mint az elsődleges tesztek

Dr. Fred Hirsch a University of Colorado's School of Medicine egyetem professzora a tüdőrák kimutatásán dolgozik. Tesztje különbséget tesz a tüdődaganat és a krónikus tüdőbetegségek között, és daganat esetén képes annak a stádiumát is meghatározni. A módszer lényege,

hogy más a metabolizmusa egy tüdőrákos sejtnek, mint egy nem daganatos sejtnek,

a daganatos sejt által termelt speciális vegyület belép a vérkeringésbe, és megváltoztatja a vér kémiáját, valamint a leheletet is.

Ráksejt egészséges sejtek között Forrás: Thinkstock

A műszer a szövetben lévő abnormalitást érzékeli és meghatározza, hogy ez az anomália rák-e vagy sem.

Az extrém érzékeny szagjelzőt 80 tüdődaganatos és 31 COPD (krónikus obstruktív tüdőbetegség) betegen tesztelték. Az eszköz 85%-ban megkülönböztette a tüdőrákot a COPD-től, és 79%-ban kimutatta, hogy a daganat korai, vagy előrehaladott stádiumban van-e. Hirsch szerint 20%-kal lehetne ezzel csökkenteni a tüdődaganat következtében történő elhalálozást.

Változatlanul a tüdőrák vezet a halált okozó daganatos megbetegedések között Forrás: Thinkstock

Ezt a vizsgálatot a CT-vel kiegészítve meg lehet előzni továbbá a felesleges invazív vizsgálatokat is, és nyomon lehet követni, hogyan reagál a beteg a kezelésekre. A National Cancer Institute (Nemzetközi Rák Intézet) szerint

a rákszűréseken nagyon sok a fals pozitív eredmény,

a nem daganatos betegeknek mintegy negyede kap pozitív eredményt, és csak a további vizsgálatok során derül ki, hogy valójában nem betegek. A hagyományos ráktesztek sajnos nem nagyon megbízhatóak, ezért is sok a fals pozitív eredmény.

A hagyományos tesztek nemegyszer vezetnek fals eredményre Forrás: Thinkstock

Az is tény, hogy néhány daganatos megbetegedésnek nagyon nehéz a kimutatása,

idejekorán szinte lehetetlen, és mire felismerik, már előrehaladott stádiumban van a beteg. Ilyen például a tüdődaganat, melyet gyakran véletlenül fedeznek fel. A kutyák segítségével kialakított műszerrel olcsó, könnyű, nem traumatikus vizsgálat lehetséges, mely még kellő időben észleli a daganatos betegségeket, ami forradalmasítja a tüdődaganat-vizsgálatot és diagnózist, mondta Hirsch.

Mi a helyzet Magyarországon?

Magyarországon a rák népbetegség, különösen a tüdőrák. A betegségnek nincsenek egyértelmű tünetei, a beteg panaszmentes kiszűrésére nincs megfelelő módszer, és gyakran olyan a daganat elhelyezkedése, hogy a biopszia elvégzése nem lehetséges.

A kutyák viszont biztosan kiszimatolják a tüdődaganatot, annak még korai stádiumában is.

Scherr Gabriella több mint negyven éve foglalkozik kutyák kiképzésével Forrás: Elter Tamás

A szimatdiagnosztika azoknak is megfelelő vizsgálati technika lehetne, akiknél valamilyen oknál fogva nem lehetséges a CT vagy MRI vizsgálat elvégzése. Kevéssé ismert, hogy hazánkban is kiképeztek rákszimatoló kutyákat,

de sajnálatos módon eddig ez nem kapott különösebb visszhangot, és nem támogatják az ezzel foglalkozó alapítványt.

Scherr Gabriella idestova már 48 éve foglalkozik kutyakiképzéssel, ezen belül is elsősorban az úgynevezett szimatmunkával. Ez utóbbiba tartozik az összes olyan tevékenység, amikor a kutyák az orrukat az embert szolgálva használják; drog és robbanóanyag kikutatása, nyomkövetés vagy eltűnt személy keresése során.

Scherr Gabriella két rákfelismerésre kiképzett kutyája, Panda és Sprite Forrás: Elter Tamás

Scherr Gabriella lapunknak elmondta, hogy véletlenül figyelt fel a kutyák rákfelismerő képességére.

Régóta, csaknem 23 éve foglalkozik mentőkutyák kiképzésével.

Mivel Magyarországon más szomszédos magashegységgel rendelkező országokhoz képest szerencsére csak ritkán kell kutyákat igénybe venni mentéshez, ezért keresett egyéb lehetőségeket, ahol a kutyák képességei kihasználhatók.

Véletlenül figyelt fel a szimatdiagnosztika lehetőségére Forrás: Elter Tamás

Először egy amerikai-lengyel tanulmányban olvasott arról még 2006-ban, hogy kilélegzett levegőminta diagnosztizálására képeztek ki kutyákat.

Ekkor kezdett el behatóbban érdeklődni a téma iránt.

Elvben bármilyen kutyafajta alkalmas lehet erre a tevékenységre, kivéve talán a nyomott orrú fajtákat, mint amilyen a mopsz vagy a buldog.

Ígéretes módszer a forráshiány és bürokrácia hálójában

A kilélegzett levegőmintán alapuló kutyás diagnózis azon alapul, hogy a tüdő is kiválasztó szerv, amelybe a szervezet minden részéből eljut a vér és a markerek. (Az utóbbi években igen jelentős fejlődésen ment át a biomarkerek kutatása.) A kilélegzett levegőben benne vannak azok a kémiai anyagok, amelyet a kutyák képesek kiszagolni. A kutya egyébként a rendkívül finom szaglásának köszönhetően azt érzékeli, hogy valami eltér a megszokottól, és ez kelti fel az érdeklődését.

A kutya a rendkívül finom szaglásának köszönhetően azt érzékeli, hogy valami eltér a megszokottól Forrás: Elter Tamás

Amikor még 2006-ban elolvasta az erről szóló tanulmányt, rögtön elkezdte keresni a lehetőséget a módszer itthoni alkalmazásához.

Scherr Gabriella még a tanulmány szerzőivel is felvette a kapcsolatot, de hamarosan kiderült, hogy a szagmegkötéshez használandó nagyszámú tesztkészülék beszerzése számára teljesíthetetlen költségekkel járna együtt. A mintavétel lényege, hogy a páciens egy szagmegkötő anyagba végzi el a kilégzést, ami rögzíti a mintát.

Összesen öt rákfelismerő kutyát képezett ki Forrás: Elter Tamás

A kutya tehát nem is találkozik a beteggel, csak az elé tett mintákat szimatolja.

Scherr Gabriella szerint e módszernek főleg a sokáig látens, tünetmentes daganatok kellő időben való felismerésénél lehet jelentősége.

Egy mexikói orvosprofesszor különösen érdeklődött a magyar szakember ezzel kapcsolatos munkássága iránt, azt is felajánlva, hogy folytassa tovább Mexikóban a kutatásait, ő azonban a kecsegtető ajánlat ellenére itthon maradt.

A Mexikóból kapott kecsegtető ajánlat ellenére is itthon maradt Forrás: Elter Tamás

Scherr Gabriella elmondta az Origónak, hogy a kutyák többfajta tumort is képesek kiszagolni. Összesen öt kutyát képezett ki erre a feladatra, amelyek közül már csak három van meg. Arra a kérdésünkre, hogy miért nem terjedt még el ez a módszer, azt válaszolta, hogy elsősorban a támogatottság, a szükséges források hiánya miatt, de a mintaszerzéssel és rögzítéssel kapcsolatos bürokratikus akadályok, és az orvosetikai bizottságok nehézkes hozzáállása is komoly gátat jelent ebben.

A bürokratikus akadályok és a forráshiány komoly gátat jelent az ígéretes módszer hazai elterjesztésében Forrás: Elter Tamás

A kutyák egyébként passzív jelzéssel tudatják a rák jelenlétére utaló minta kiszagolását, az ilyen minta előtt leülnek, vagy pedig lefekszenek.