Доктор Пес. Как наши лучшие друзья становятся нашими врачами

– Все они прошли КТ и эндоскопию, анализы крови и мочи, но только у одной пациентки был обнаружен рак шейки матки, пропущенный при профилактическом осмотре, – рассказывает доктор Мияшита. – При КТ его удалось обнаружить. У других пациентов с положительными результатами могут иметься латентные опухоли, в том числе щитовидной железы или простаты. Это не такие злокачественные разновидности рака, иногда с ними живут всю жизнь. Диагностировать их крайне тяжело.

На второй год собакам предъявят меньшее количество образцов – около 600, – чтобы Сато-сан и его ассистенты уделили исследованиям больше времени и провели их тщательнее, с новой, более эффективной системой поощрений.

– Я знаю, что большинство открытий в науке начинается с провалов, – говорит доктор Мияшита. – Мы активно совершенствуемся и надеемся, что другие тоже смогут поучиться на наших ошибках, а также, я очень надеюсь, и на нашем будущем успехе.

* * *

С учетом объемов работ, ведущихся по распознаванию рака собаками, может показаться удивительным, что большинство исследователей не рассматривают собаку как готовый диагностический инструмент, конечный этап пути к точному выявлению заболевания.

Как бы хорошо собаки не определяли его с помощью обоняния, они – не машины. В этом вся прелесть работы с ними, но в таких серьезных сферах, как распознавание рака, надежность стоит выше удовольствия.

Собаки с радостью делают свою работу, но исследователи сознают связанные с ней ограничения. После неудачного эксперимента со скринингом на рак легких доктор Хакнер написал в «Journal of Breath Research» о том, какую роль играет характер собаки в достижении точных и стабильных результатов. «Собак можно надрессировать лишь на ограниченный спектр задач, но они от него устают, и поэтому требуется их регулярная замена. В отличие от приборов, они могут скучать, терять концентрацию, испытывать голод и усталость, отвлекаться на внешние факторы».

Даже если ученые придумают надежную методику выявления рака с помощью собак, им вряд ли удастся найти такое количество обученных животных, которое для этого потребуется.

Однажды может случиться так, что мы вообще перестанем использовать собак для распознавания рака по запаху: им на смену придет специальное устройство, которое легко и безболезненно сможет определять опухоль, – недорогое и надежное. Сейчас прототипы такого устройства называются «электронный нос» или «е-нос», «нанонос», «электронный ольфакторный анализатор» или «искусственный нос». (Мне кажется, его следовало бы назвать «Dog-нос», чтобы отдать должное собакам, участвовавшим в разработках.)

Служебные собаки помогают в создании надежного электронного носа: исследователи, о которых вы читали на страницах этой книги, включая Клэр, доктора Отто, доктора Хакнера и доктора Мияшиту, сотрудничают с другими учеными и с собаками в процессе его разработки.

Поскольку электронный нос распознает паттерны, образуемые летучими соединениями, ученые стараются вычленить и идентифицировать те их компоненты, которые собаки воспринимают как ольфакторные признаки рака. Для этого используется химико-аналитический метод под названием газовая хроматография/масс-спектрометрия, или ГХ – МС. Собакам предъявляют фрагменты обонятельной композиции, выделенные с помощью ГХ – МС. Если собака выдает предупреждение на один из фрагментов, ученые продолжают его расчленять и предъявлять животным отдельные элементы. Получается, что собаки информируют ученых, а ученые проверяют свои находки на собаках.

Насыщенность запахов, извлекаемых с помощью ГХ – МС, значительно ниже, чем тех, на которые собаки обычно реагируют, объясняет доктор Эсслер. Вот почему исследователи в «Центре служебного собаководства» и других научных организациях стараются найти нижний порог обонятельной чувствительности собак, и вот почему такие собаки, как Бобби, вынюхивающие разбавленные образцы, приводят в восторг своих дрессировщиков. Есть надежда, что с помощью собак ученым удастся выявить, какая именно составляющая запахов указывает на наличие рака.

Исследователи весьма оптимистично смотрят на свое партнерство с собаками.

– Если природа это может, то можем и мы. Это лишь вопрос времени, – говорит физик Андреас Мершин, доктор наук, исследователь и руководитель экспериментальной группы «Free Label Research» в Массачусетском технологическом институте (МТИ). Его группа входит в состав Центра байтов и атомов, о котором на сайте института говорится, что это «междисциплинарная инициатива по изучению границ между компьютерной и физической наукой, исследующая превращение данных в объекты и объектов в данные».

В соответствии со своей миссией команда МТИ сотрудничает с «Центром медицинских собак», Университетом Джона Хопкинса и Фондом по борьбе с раком простаты. Они разрабатывают пилотный проект с целью установить, сможет ли электронный нос, изобретенный в МТИ, использоваться для выявления рака мочевыделительной системы.