Tropiciele nowotworów

Autor: Bronisław Tumiłowicz | 19 kwietnia, 2009

Psi węch może zostać użyty do wykrywania obecności komórek rakowych u człowieka

Court na widok prof. Tadeusza Jezierskiego wykonuje taniec radości. Najwyraźniej trzyletni cykl testów, które przechodził pod kierownictwem badacza, nie był dla niego przykry. Z grupy sześciu psów, które brały udział w programie, on okazał się jednym z najlepszych. Court zwykle pracuje bardzo dobrze, ale lubi się popisywać przed kamerą telewizji, co niestety przeważnie kończy się zwiększoną liczbą błędów. Court jest rasowym labradorem i do Instytutu Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN w Jastrzębcu przyjechał aż z Ameryki. Wcześniej był w szkole przewodników dla niewidomych, ale tam się nie sprawdził jako pies nadaktywny i zbytnio dominujący. Swój talent ujawnił dopiero w Polsce. Tutaj jednak zadanie miał dużo trudniejsze. Musiał się nauczyć rozpoznawania specyficznego zapachu wydychanego z powietrzem przez osoby z zaawansowanym rakiem płuc lub nowotworem piersi. Za wytypowanie właściwej próbki otrzymuje nagrodę w postaci smakołyku. Inny pies, Cygun, ma dość dziwną metodę pracy. Na pozór nie wykazuje specjalnego zaangażowania w poszukiwanie próbek pochodzących od ludzi chorych na raka, jakby od niechcenia je omija, kluczy, ale w końcu nagle wybiera właściwą.

Nie wszystkie psy lubią się szkolić

Court i inne psy biorące udział w programie nie mają bezpośredniego kontaktu z chorymi, a jedynie z zapachem uwięzionym w pojemniku przypominającym policyjny alkomat. Edukacja była długa i żmudna, bo przecież zapach wydobywający się z ust chorego człowieka nie jest tak silny ani atrakcyjny dla psa jak np. woń płodnej samicy, którą może rozpoznać niemal na kilometr. Psy uczące się w „szkole rozpoznawania zapachów” zachowują się często jak zwykli uczniowie. Jedne udają, że są prymusami, i bardzo szybko chcą zdobyć wszystkie nagrody, czyli psie smakołyki przygotowane dla najzdolniejszych. Drugie działają bardzo aktywnie tylko po to, by przypodobać się swemu panu, stosują różne triki, wykonują zadania na skróty, tzn. starają się rozpoznać próbki, nawet ich nie wąchając. A inne nie wyrażają zainteresowania pracą, chcą, by dać im święty spokój i nie zmuszać do żadnych poszukiwań. To dlatego z grupy sześciu psów, które przystąpiły do nauki, program ukończyły tylko trzy, Gromit, Cygun (oba mieszańce zbliżone do owczarka alzackiego) i rasowy Court. Psy te osiągnęły dosyć wysoką sprawność w wykrywaniu próbek pochodzących od osób chorych, sięgającą 70-80%.

Mistrzostwo w węszeniu

Zadanie, które wykonują psy, ma bardzo wysoki stopień trudności. W powietrzu wydychanym przez człowieka znajduje się ponad 100 różnych substancji chemicznych. Laureat Nagrody Nobla z dziedziny chemii Linus Pauling wyliczył, że jest ich nawet 300. Trzeba ogromnej wrażliwości na zapachy, by wyłowić wśród tych substancji kilka właściwych dla raka płuc i nie dać się zwieść innym zapachom, wynikającym np. z używanych kosmetyków, spożywanych pokarmów czy przyjmowanych leków. Trzeba również pamiętać, że wykrywalność przez szkolone psy zapachów osób chorych nie jest stuprocentowa. Prof. Jezierski zauważył, że pewne próbki pochodzące od chorych nie są rozpoznawane natychmiast, czasem psy potrafią je rozpoznać dopiero po roku albo wcale nie zwracają na nie uwagi i nie wiadomo, dlaczego tak się dzieje.
– Z psem nie można porozmawiać – mówi prof. Jezierski – nie wiemy, co miał na myśli, pomijając niekiedy właściwą próbkę, czy było coś, co odwróciło jego uwagę, czy to sprawa zmian pogodowych, czy inna przyczyna.
To powoduje, że psów z pewnością nie można wykorzystywać do diagnostyki chorób nowotworowych, do tego konieczne są badania ściśle medyczne, np. pobieranie próbek z chorych tkanek. Jednak niezwykły węch czworonogów, ok. 1000 razy czulszy od ludzkiego, mógłby pomagać w badaniach przesiewowych, gdy chodzi o przebadanie dużej liczby osób.

Awa – polska Łajka zapachowa

Na ścianie w profesorskim gabinecie na honorowym miejscu wisi zdjęcie pionierskiego psa, który zainicjował nowy kierunek badań. To była Awa, prywatna suczka uczonego, mieszaniec wyżła czeskiego z airedale terrierem. Awa w latach 80. została wytresowana do rozpoznawania rui u krów. Jej wskazania w ponad 90% okazywały się trafne. Choć metoda wykrywania przez szkolone psy momentu właściwego do inseminacji krów, u których ruja trwa zaledwie 18 godzin, mogła mieć spore znaczenie, nie została wdrożona z powodu małego zainteresowania hodowców bydła. W Zakładzie Zachowania się Zwierząt Instytutu Genetyki i Hodowli Zwierząt PAN realizowano również większy projekt badawczy, w którym określano wiarygodność badań osmologicznych, czyli identyfikacji osób na podstawie śladów zapachowych pozostawionych na miejscu przestępstwa.
Dzięki tym badaniom metoda została sprawdzona w obiektywny, naukowy sposób.
Kolejnym etapem prac był trzyletni grant KBN przyznany prof. Jezierskiemu na badania praktycznego wykorzystania węchu psów. To wówczas wykonano kilka tysięcy prób, w których psy nauczyły się rozpoznawać próbki pochodzące od osób chorych na raka. Program zakończył się przed rokiem. Jego bezpośrednim rezultatem jest praca doktorska Marty Walczak, która opisała zachowanie się psów podczas wykrywania markerów zapachowych nowotworów.

Prace nad „sztucznym nosem”

Prof. Tadeusz Jezierski rozumie potrzebę dalszych badań, które uczyniłyby opracowaną metodę bardziej pewną i naukowo potwierdzoną. Z jednej strony, przydałaby się większa liczba psów mających odpowiednie cechy genetyczne predestynujące do węchowych poszukiwań. Z drugiej strony, należy doskonalić metody szkolenia. W Instytucie Genetyki i Hodowli Zwierząt trwają właśnie prace remontowo-inwestycyjne, by przystosować nowe, bardziej odpowiednie pomieszczenie, tzw. rozpoznawalnię zapachów. Warto też uzyskać potwierdzenie skuteczności szkolonych psów przez porównanie ich wyników z metodami fizykochemicznymi. Prof. Jezierski jest więc zadowolony z dobrze rozwijającej się współpracy z Uniwersytetem im. Mikołaja Kopernika w Toruniu. Tamtejsza Katedra Chemii Środowiska i Bioanalityki zajmuje się zastosowaniem chromatografii gazowej i spektrometrii mas (a więc technik analitycznych pozwalających rozdzielać składniki gazu, a także mierzyć ich ilości za pomocą obserwacji ich widm elektromagnetycznych) do badania tych samych próbek powietrza wydychanego przez osoby chore na raka płuc, które stanowiły przedmiot testów z psami.
Jeśli uda się skonstruować odpowiednio czułe urządzenia potwierdzające trafność wykrywania znajdujących się w wydychanym powietrzu specyficznych substancji świadczących o chorobie lub np. zapachu chorych tkanek, być może walka ze śmiertelnymi chorobami stanie się skuteczniejsza, bo będzie można je wykrywać na wcześniejszym etapie rozwoju.
Na razie trzy doświadczone i wyszkolone w tym celu czworonogi, Gromit, Cygun i Court, odpoczywają przed nową serią testów.