Šunys mokomi atpažinti sergančius koronavirusu
Nustatyti, ar žmogus yra užsikrėtęs Covid-19, jie gali per dešimt sekundžių. Atpažįsta užsikrėtusiuosius net ir prieš keletą dienų iki pirmųjų simptomų. Daugiau nei devyniasdešimties procentų tikslumu. Jų pagalba atsieina kelis kartus pigiau nei įprastinis koronaviruso testavimas. Pastaraisiais metais, pasaulį kankinant pandemijai, šunų seniai žinomas gebėjimas užuosti ligas buvo išbandytas ne viename pasaulio oro uoste. Tai suteikė duomenų moksliniams tyrimams ir paspirčiai kurti technologijas, kurios gebėtų pamėgdžioti šuns nosį.
Šunų uoslė yra nuo tūkstančio iki dešimties tūkstančių kartų jautresnė nei žmogaus[1]. Jie gali užuosti ir vieną dalelę iš trilijono, palyginimui, tai būtų vienas arbatinis šaukštelis cukraus dviejuose olimpiniuose plaukimo baseinuose[2]. Šią unikalią šuns savybę užuosti ne tik sprogmenis, narkotikus ar kitaip padėti išaiškinti nusikaltimus, bet ir užuosti žmogaus ligas jau ne vieną dešimtmetį tyrinėja mokslas. Pauostę prakaitą, šlapimą, odą, kraują ar iškvėptą orą, šunys dažnai didesniu tikslumu nei įprasta laboratorinė įranga gali nustatyti, kuris žmogus serga ir pranešti tai dar gerokai anksčiau nei tai pasakys gydytojas ar pajus pats žmogus.
„Tokius šunis užsienyje plačiai naudoja sergantys cukriniu diabetu“, – pasakoja Loreta Akelienė, kinologė, dirbanti Lietuvos muitinėje, – nes, jeigu krenta ar kyla cukraus lygis, tai šunys sugeba tai pajusti ir pranešti šeimininkui.“
Kinologė Loreta sako, kad vienas žmogus su ja pasidalino istorija, kai jo šuo, nors ir nebuvo specialiai apmokytas to daryti, tačiau jam vis bakstelėdavo, kai pajusdavo, kad keičiasi šeimininko sveikatos būklė – krenta cukraus lygis kraujyje. Kinologė Loreta Akelienė pasakoja:
„Šunys ir adrenalino kvapą užuodžia, ir žmogaus išskiriamų hormonų. Tiesiog reikia žinoti, kokie kvapai tai ligai būdingi ir, jei šuo bus supažindintas su tuo kvapu, tai jis jį ir aptiks. Šuniui aktualus tik tas kvapas, kurio jis apmokytas ieškoti ir kiti kvapai jo nepainioja. Jis žino, kad tik už tą kvapą jis gaus paskatinimą, atlygį.“
Inkšdami, rodydami letena ar atsiguldami greta mėginio, kurio savininkas galimai serga Covid-19, šunys oro uoste padėjo tikrinti keleivius. Praėjusį rudenį apie tokį pilotinį kelių mėnesių tyrimą buvo paskelbusi Suomija, taip tapdama pirmąja Europoje koronaviruso testavimui panaudojusi šunis.
Pasitelkti šunis testavimui – galimybė sumažinti išlaidas patikrai
Kaip rašo žiniasklaida, apie šimtas keliautojų per dieną ir daugiau nei du tūkstančiai per mėnesį Helsinkio Vantaa oro uoste stojo į eilę, kad būtų patikrinti šunų [3]. Bet tiesiogiai jie su šunimis nesusidūrė. Specialia medžiaga jie turėjo perbraukti per odą, taip ant mėginio palikdami savo kvapo, kurį paskui atskiroje patalpoje pauostydavo šuo, prižiūrimas specialisto. Paskui tie žmonės, kuriuos kaip sergančius nurodydavo šunys, būdavo dar kartą tikrinami įprastiniais testais. Pasitelkiant šunų gebėjimus, buvo tikimąsi sumažinti privalomo testavimo apimtis.
Įprastiniai Covid-19 testai kainuoja apie keturis milijonus eurų per mėnesį, o šunų uostytojų pagalba tik apie šimtą tūkstančių eurų – pastebi Anna Hielm-Björkman, tyrėja iš Helsinkio universiteto. Mokslininkė įsitikinusi, kad šunys galėtų pagelbėti ne tik oro uostuose, bet ir ligoninėse, globos namuose ar per sporto bei kultūros renginius ir tokiu būdu padėtų tvarkytis su pandemija ir atverti daugiau galimybių visuomenei.
Projekto iniciatoriai norėjo šį projektą tęsti iki šios vasaros, tačiau po kelių mėnesių darbo oro uoste, pavasario pradžioje Suomijos valdžia nutarė toliau tokių bandymų su šunimis nebetęsti, nes esą trūksta pakankamai mokslinių įrodymų jog tai yra patikima[4].
Ir kitose šalyse mokslininkai domisi, kiek jautri šunų uoslė galėtų padėti atpažinti, kurie žmonės serga Covid-19. Panašūs bandymai oro uostuose buvo atlikti ir Jungtinių Arabų Emyratų Dubajaus oro uoste bei Libane[5]. Kaip sako tyrėjai iš Suomijos, kuri buvo viena pirmųjų atvedusi šunis į oro uostą dėl koronaviruso, tokiomis šunų galimybėmis domisi ir nemažai kitų šalių.
Apie panašius tyrimus praėjusiais metais skelbė ir Vokietijos mokslininkų komanda. Veterinarinės medicinos universiteto Hanoveryje tyrėjai, atlikę bandymus su šunimis, taip pat tvirtino, kad jie geba užuosti koronavirusą su neįtikėtinu tikslumu. Šunys iš Vokietijos karinių pajėgų buvo mokomi vos kelias dienas prieš tai, kol pradėjo aptikti virusą žmoguje. Kaip skelbia tyrimo autoriai, šunys uostė apie tūkstančio sergančių ir nesergančių žmonių seiles ir diagnozavo maždaug devyniasdešimt keturių procentų tikslumu. Profesorius Marenas Von Köckritz‘as -Blickwede‘as pasakoja[6]:
„Manome, kad tai veikia, nes metaboliniai procesai sergančio žmogaus organizme yra visiškai kitokie ir, manome, kad šunys gali užuosti tą specifinį metabolinių pasikeitimų kvapą.“
Jis kartu su kolegomis yra pasakojęs, jog projektas nors ir davė lauktų rezultatų, tačiau niekur per daug nepasistūmėjo, nes buvo daug sakančių „ne“ – trūko politinio ir finansinio palaikymo.
Tyrimai rodo, kad šunys gali atpažinti tokių ligų kaip vėžys, Parkinsonas ar maliarija kvapą
Tyrėjai, ruošę šunis atpažinti, ar žmogus yra užsikrėtęs koronavirusu, sakė tam gyvūną ruošę iki trijų mėnesių. Tačiau prieš tai šie šunys taip pat buvo treniruojami atlikti panašų darbą, nustatyti tokias ligas kaip vėžys ar diabetas, ar tarnauti karinėms pajėgoms, kaip buvo Vokietijos tyrime. Tačiau nuo pradžių paruošti šunį, gebantį perspėti žmogų dėl ligos, kainuotų gana daug ir užtruktų ilgai – sako šunų elgesio žinovai.
„Tie šunys turi būti ilgai ir nuobodžiai mokomi tam, kad tai mokėtų, – pasakoja šunų elgesio specialistė Skaistė Skibiniauskienė. – Yra veislės, kurios labiau linkę į uostymo darbą, kitos mažiau. Jeigu šuo naudojamas asistavimui, tai turi neturėti socialinės agresijos. Jis tam ruošiamas nuo pat gimimo. Yra net specialūs veislynai, kurie būtent tuo užsiima, bet ne Lietuvoje.“
Pasak S. Skibiniauskienės, padėti sergančiam žmogui ar neįgaliajam šuo ruošiamas apie pora metų ir tai kainuoti galėtų ir dešimtimis tūkstančių eurų.
„Yra šalių, kur tai yra iš dalies kompensuojama valstybės – čia reikėtų žiūrėti Vakarų Europos valstybes“, – priduria šunų elgesio specialistė. Apie šunis, gebančius aptikti vėžinius susirgimus ir taip padedančius medikams, kuriami dokumentiniai filmai. Vieną jų yra mačiusi ir šunų elgesio specialistė Skaistė Skibiniauskienė.
Jau ne pirmą dešimtmetį publikuojami tyrimai, kad šunys yra pajėgus užuosti įvairių rūšių vėžį, net ir tokius medicinai sunkiai aptinkamus kiaušidžių ar prostatos vėžius. Iš šlapimo, išmatų, kraujo, iškvėpto oro, prakaito šunys atranda tai, kas yra bendra vėžio kvapui. Tikimąsi, kad mokslininkai, dirbdami su šunimis, galės atrasti pigesnius, neskausmingus ir tikslesnius vėžio diagnozavimo būdus, kuriuos galėtų naudoti gydytojai. Jungtinės karalystės organizacija „Medicininiai aptikimo šunys“ („Medical Detection Dogs“) bendradarbiauja su ne vienos šalies mokslo įstaigomis, tirdami šunų galimybes aptikti įvairias ligas, ne tik vėžį. „Šuns nosis yra geriausias žinomas bio-jutiklis“, – rašoma organizacijos tinklalapyje.
Be vėžio diagnostikos kartu su mokslininkais yra tiriama, kiek šunys pajėgūs aptikti tokias neurologines ligas kaip Parkinsonas, kuriam dabar, kaip rašo organizacija, nėra patikimų diagnozavimo būdų ir dažnai liga pastebima, kai jau yra labai progresavusi. Organizacija „Medicininiai aptikimo šunys“ („Medical Detection Dogs“) dirba kartu su Mančesterio ir Edinburgo universitetais. Jų tyrimai rodo, kad šunys gali užuosti Parkinsono ligą galimai daug metų iki to, kol simptomai išryškėja.
Taip pat aiškinamasi, kiek šunų uoslė būtų pajėgi aptikti bakterinius susirgimus bei vieną iš geriausiai žinomų sveikatos grėsmių kaip maliarija, kurią sukelia pirmuonys – plazmodijai. Pasaulio sveikatos organizacija skaičiuoja, kad yra apie šimtas šalių, kur šia liga galima užsikrėsti.
Yra žinoma, jog maliariją nešiojantys uodai dažniau kanda tiems, kurie savo organizme turi maliariją sukeliančių parazitų. Ir šį kvapą gali užuosti ir šunys – rašoma organizacijos „Medicininiai aptikimo šunys“ („Medical Detection Dogs“) interneto puslapyje. Tyrėjai, norėdami tai įrodyti, surinko kelių šimtų vaikų iš Gambijos kojines. Tuomet tyrimais nustatė, kurie vaikai nešioja maliariją sukeliančius parazitus, nors nejaučia simptomų. Taip šunys buvo supažindinti su kvapu. Paskui jie daugiau nei septyniasdešimties procentų tikslumu galėjo atskirti, kurias kojines dėvėjo tie vaikai, kurių organizme nėra maliarijos sukėlėjų parazitų, o kurie yra šių parazitų nešiotojai.
Nori sukurti įrenginį, pamėgdžiojantį šuns nosį
Mokslininkai šiuo metu bando sukurti įrenginius, kurie pajėgtų pamėgdžioti tai, ką sugeba šuns uoslė – atpažinti ligos kvapą, tarp jų vėžį bei galbūt ir Covid-19. Šiais metais tarptautinė mokslininkų komanda paskelbė sukūrusi sistemą, kuri yra tiek pat tiksli, kaip ištreniruoto šuns ir gali nustatyti iš šlapimo mėginio prostatos vėžį, kurį įprastiniais metodais aptikti sunku. Vienas iš įrenginio bendraautorių, mokslininkas Andreasas Mershinas iš Jungtinių Valstijų Masačusetso technologijų instituto sako, kad tai, kaip šunys yra treniruojami atpažinti kvapą, galima pritaikyti ir mašinai ir ją išmokyti atpažinti skirtumą tarp sergančiųjų ir nesergančiųjų .
Keblumas kol kas tas, kad niekas iki galo nežino, ką šunys konkrečiai užuodžia. Gyvos ląstelės skleidžia visą aibę įvairių cheminių medžiagų iš odos, kraujo, šlapimo ar per iškvėptą orą. Dirbtinės nosys, kaip ir ta, kurią kuria mokslininkas A. Mershinas su komanda, jau gali atpažinti tas chemines medžiagas tokia maža koncentracija kaip ir šunys. Bet bėda tokia, kad nei vienas atskiras elementas ar jų grupė dar neparodo, kad tikrai yra vėžys. Tai, ką atpažįsta šunys, yra sudėtingi šablonai, kuriuos jie aptinka tame cheminiame mišinyje – mano mokslininkai.
„Žinoti, kaip kažkas kvepia, nereiškia žinoti, iš ko tai padaryta, – sako mokslininkas Andreasas Mershinas. – Šunys neišsirenka konkrečios molekulės ir jų pluošto. Jie sureaguoja į tam tikrą jausmą. Tai, į ką jie mokomi sureaguoti, egzistuoja jų suvokime.“ Svarbu ne pati cheminių medžiagų sudėtis, kurią skleidžia liga, bet kaip tą kvapą suvokia ir atpažįsta šuns smegenys – yra tai, ką pabrėžia mokslininkai, kuriantys šuns uoslę galinčias pamėgdžioti technologijas. Dabar jie bando atrasti algoritmą, kuris tokiu pačiu tikslumu pakartotų tai, ką moka šuo. Tikslas – sukurti diagnozuoti galintį įrenginį, kurį būtų galima įdiegti ir į savo išmanųjį telefoną.
