Psi nos zamiast testu na koronawirusa. Zapach zakażonego człowieka jest inny

Psy wykrywają lub będą wykrywać ludzi zakażonych covidem. Naukowcy już je tego uczą, także w Polsce. - Psi nos to najszybszy test - mówi dr Agata Kokocińska-Kusiak, autorka pilotażowego projektu detekcji choroby koronawirusowej u ludzi. Pod jej kierunkiem szkoli się m.in. labrador Sony, pies służbowy Pomorskiego Urzędu Celno-Skarbowego w Gdyni.

- Pies, jeden z przedstawicieli zwierząt tzw. makrosmatycznych, ma znacznie więcej receptorów, komórek węchowych, ma większy i bardziej pofałdowany nabłonek węchowy niż człowiek. Dla nas utrata węchu oznacza co najwyżej, że posiłek będzie mniej smaczny. Dla tego zwierzęcia, dla kwestii jego egzystencji jest to kluczowy zmysł - tłumaczy dr Agata Kokocińska-Kusiak, etolog, zoopsycholog i trener zwierząt. - M.in. cały proces rozrodu, rytuał tzw. nawęszania partnerki do reprodukcji jest oparty na węchu. Po zapachu kału pies jest w stanie określić np. płeć, jeśli jest to samica, to w której jest fazie cyklu płciowego, jak dawno temu była w danym miejscu, również czy jest zdrowa. Zmysł ten jest ważny nie tylko u psowatych. W czasie badań, które prowadziłam na potrzeby doktoratu, ponad 90 proc. prawidłowych wskazań zapachowych chorób nowotworowych wykazały myszy.

Dziś największą na świecie grupą pracujących psów są te wyszkolone do wykrywania środków odurzających. Szukają także min lądowych i ładunków wybuchowych. Zwierzęta te doskonale sprawdzają się w pracy w policji i działaniach ratowniczych, m.in. przy poszukiwaniu osób. Są psy wyszkolone do poszukiwania zwłok, ludzkich szczątków lub topielców. Doskonale sprawdzają się w pracy w czasie kontroli na przejściach granicznych. Nie tylko przy wywąchiwaniu przemycanych narkotyków, materiałów wybuchowych, tytoniu, ale także stanowiąc swego rodzaju barierę przed zagrożeniami biologicznymi - np. szkodliwymi drobnoustrojami lub szkodnikami (inwazyjnymi gatunkami zwierząt i owadów), mogącymi przekraczać granice państw, przybywać z innych kontynentów wraz z towarami.

Zwierzęta makrosmatyczne coraz częściej pełnią rolę w medycynie. Są w stanie wykryć m.in. symptomy zbliżających się ataków u cukrzyków lub epileptyków.

Są choroby, które nawet ludzki nos jest w stanie odróżnić. M.in. lekarze weterynarii odróżniają u zwierząt po zapachu stany zapalne wywołane chorobami grzybiczymi od infekcji bakteryjnych. U ludzi czuć charakterystycznie pot osób cierpiących na cukrzycę. W jednym z projektów badawczych uczestnicy byli w stanie wyczuć zapach osoby cierpiącej na czerniaka w zaawansowanym stadium, i to ze stuprocentową skutecznością.

- Zapachy niektórych chorób są intensywne. Natomiast nie spotkałam się z ani jednym badaniem, które wskazywałoby na to, by człowiek był w stanie za pomocą węchu wykryć osobę przechodzącą chorobę koronawirusową - tłumaczy dr Agata Kokocińska-Kusiak.

Na początku tego roku prof. Dominique Grandjean z Narodowej Szkoły Weterynaryjnej we francuskim Alfort opublikował badania, w których psy służb Zjednoczonych Emiratów Arabskich, po odpowiednim szkoleniu osiągnęły bardzo wysokie wyniki detekcji próbek zapachowych pobranych od osób przechodzących covid 19 (szkoleniowcy i zwierzęta pracują "na pocie" - próbki pobierane spod pach i dłoni osób zakażonych). Wcześniej o możliwości wykrywania zakażonych osób przez czworonogi mówiły badania naukowców z Finlandii i Wielkiej Brytanii.

- Zapach człowieka jest jak jego indywidualny odcisk palca - tłumaczy dr Kokocińska-Kusiak. - To dlatego psy tak dobrze spisują się w działaniach policyjnych, m.in. poszukiwaniach konkretnych osób. Ciało człowieka emituje lotne związki zapachowe. Ich profil, w czasie choroby, się zmienia. To nie wirus ma zapach, ale zakażenie nim powoduje, że ciało emituje specyficzne aromaty. Psy uczą się wyczuwać profil zapachowy chorego człowieka. Są przy tym bardzo precyzyjne. Cała sztuka polega na tym, by nauczyć zwierzę znaleźć wspólny mianownik zapachu zakażonego, jeden specjalny "wycinek" spośród całego profilu zapachowego. Pies jest w stanie rozpoznać u człowieka np. w jaki sposób się on odżywia, czy pali papierosy, nie mówiąc już o bardzo silnym zapachu stresu. Zatem jeśli źle dobierzemy próbki okazać się może, że psy "nauczą się" rozpoznawać np zapach palacza, a nie osoby z chorobą koronawirusową.

Wg informacji Reutersa, wyszkolone do detekcji koronawirusa psy służą już na lotniskach w Finlandii i Chile. Planują je niektóre niemieckie landy. O podobnych rozwiązaniach myśli także Polska, co potwierdziła niedawno rzecznik Krajowej Administracji Skarbowej Anita Wielanek.

Wydawać się to może dość dystopiczną wizją rodem z powieści science - fiction - kontrole specjalnie wyszkolonych psów na lotniskach, w portach, na przejściach granicznych, wskazani przez psa ludzie oddzielani od innych...

Agata Kokocińska-Kusiak prostuje: - Założenie pilotażu jest takie, by pies w momencie wykrycia nosiciela zastygł lub się przy nim położył. Zwierzę nie będzie szczekać, podbiegać do wskazanej osoby. Jasne jest również, że ludziom wskazanym przez psa nie będą grozić żadne konsekwencje. Natomiast przygotowanie konkretnych procedur postępowania będzie dopiero kolejnym etapem, już po zakończeniu naszego projektu.

Prawdopodobnie nie ma innego wyjścia, by zachować zasady bezpieczeństwa zdrowotnego w czasie pandemii, by przywrócić choćby możliwość bezpiecznego podróżowania, sposobu który mógłby zagwarantować, że rozprzestrzenianie patogenu zostanie wstrzymane. Zresztą w ciągu roku pandemii zdążyliśmy się przyzwyczaić do szczególnych wymogów, w tym masowego mierzenia temperatury w miejscach publicznych chociażby, lub przynajmniej widzieliśmy podobne obrazki w mediach.

- Psi nos jest najszybszym testem, który działa w czasie rzeczywistym. Dobrze wyszkolone zwierzę jest w stanie wywęszyć nosiciela nawet z dużej grupy osób, i to w kilka sekund. W takim wypadku można taką osobę poprosić o wykonanie testu potwierdzającego wskazanie zwierzęcia. Nie musimy poddawać testom większej grupy ludzi. Oczywiście, pies, żywe stworzenie przecież, może się pomylić. Jego wskazanie trzeba zweryfikować. Wszystko jednak wskazuje, że zwierzę to będzie fantastyczne do przesiewowego badania potencjalnych nosicieli - podkreśla dr Kokocińska-Kusiak.

Kokocińska-Kusiak wraz Martyną Woszczyło, lekarz weterynarii, behawiorystką psów i kotów, kierują badawczym projektem DDD (disease detecting dog) skupiającym się nad zdolnością psów do wykrywania chorób. Już w ubiegłym roku, na początku pandemii w Polsce, badaczki wskazywały, że psy mogą być pomocne w walce z pandemią.

- Wiele osób pukało się w czoło, gdy mówiłam o tym, że psy są w stanie wykryć zakażonych, nosicieli wirusa. Jednak w marcu tego roku udało się nawiązać współpracę z prof. Michałem Dzięciołem z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, prof. Antonim Szumnym i kilkunastoma innymi naukowcami, instruktorami. Napisaliśmy grant, który mógłby pomóc sfinansować badania, jednak przyznam, że trudno było nam się przebić z projektem, dopóki nie pojawiły się pierwsze wzmianki o podobnych działaniach za granicą. Tematem zainteresował się st. aplikant Mateusz Połomski, kierownik Ośrodka Szkoleniowego w Kamionie (placówka podlega pod Izbę Administracji Skarbowej w Warszawie. Kształci zespoły kynologiczne na potrzeby Służby Celno – Skarbowej wchodzącej w skład KAS), który wcześniej był instruktorem wyszkolenia psów, i ma ogromną wiedzę. Zaczęliśmy działać, poniekąd własnym sumptem, dla dobra nauki. Wyniki konkursu grantowego będą dopiero w czerwcu, a my chcemy z pandemią walczyć - zależało nam na czasie. Jeśli dostaniemy grant, lub inne źródło finansowania, będziemy mieć gotową metodykę pracy, szkolenia psów.

Od początku marca detekcji ludzi zakażonych koronawirusem uczą się cztery zespoły kynologiczne - przewodnicy z psami - służący w Krajowej Administracji Skarbowej w czterech polskich miastach - W grupie szkoleniowej, która trenuje w specjalnym ośrodku w Kamionie jest Sony, labrador z Pomorskiego Urzędu Celno-Skarbowego w Gdyni. Są też Negrita, Bruce i Hunter z Rzeszowa, Opola i Warszawy.

Pilotażowe szkolenie ma potrwać do końca kwietnia.

- Trening covidowy nie odbiega znacząco od tradycyjnej formuły szkolenia psów mających rozpoznawać zapachy narkotyków, tytoniu lub materiałów wybuchowych. Najpoważniejsze różnice są w procedurach bezpieczeństwa - mówi Agata Kokocińska-Kusiak. - Pracujemy na próbkach bezpiecznych, one nie są "zakaźne", natomiast chcemy wyuczyć w psach nawyk, by nie podchodziły do potencjalnych nosicieli koronawirusa. Pies może się zakazić lub patogen przenosić. Dla zachowania bezpieczeństwa nasz projekt zakłada pracę na znacznym dystansie. To jest dość trudne, bo psy dążą do zapachu, który mają "wdrukowany".

Zespoły kynologiczne trenują od kilkunastu dni. Zanim rozpoczęły się zajęcia z psami, z zadaniem musieli zaznajomić się przewodnicy, których rola w całym projekcie jest ogromna. Jak przyznaje dr Kokocińska-Kusiak, musieli choćby zapanować nad własnymi ruchami, które mogłyby podpowiadać ich podopiecznym właściwą próbkę. Natomiast obecnie ćwiczenia odbywają się na tzw. karuzelach i szeregach zapachowych (poszczególne aromaty są im "podawane" na specjalnych stojakach). Psy uczą się zapachów wskazujących na zakażenie koronawirusem.

- Psy zastygają lub siadają przy próbkach w pewnej odległości. Jedna z suczek biorących udział w szkoleniu unosi łapę. To tzw. wskazania pasywne - staramy się dostrzec, jakie zachowania pies sam nam zaproponuje, a następnie je wzmocnić. Nie może to być oczywiście podbieganie, szczekanie, drapanie, które są nieprzyjemne, mogłoby przestraszyć poddane detekcji osoby. Badanie ma przebiegać jak najbardziej komfortowo dla obwąchiwanych osób - tłumaczy autorka projektu.

Dodaje też, że szkolenie sprawia psom wiele radości. Każda prawidłowo rozpoznana próbka oznacza nagrodę.

- Ćwiczenia odbywają się w specjalnie oznaczonych szelkach (szorkach). Gdy psy widzą swoich przewodników niosących sprzęt, same ciągną do tzw. rozpoznawalni, gdzie wspólnie pracujemy. Nawet gdy otrzymają tzw. jackpota, czyli nagrodę którą wprost uwielbiają, są w stanie ją rzucić a następnie pokazać, że chcą dalej ćwiczyć. One uwielbiają tę pracę i jest to dla nas na tym etapie największy sukces, że udało nam się je do niej zachęcić - mówi.

Najtrudniejszy nie jest sam trening. Naukowcy, instruktorzy muszą sprawdzić ile program "covidowy" musi trwać, jaka jest skuteczność wyszkolonych psów i czy nie będą one przypadkiem wracać do detekcji "wdrukowanych" wcześniej zapachów - np. narkotyków. - Trzeba im będzie klarownie przedstawić, w jakim pracują trybie - tłumaczy badaczka. Należy także założyć, że konieczna będzie specjalizacja psów - detektorów. Wiele wskazuje, że pies szkolony precyzyjnie, do wykrywania tylko osób zakażonych covidem, będzie pracował lepiej, niż taki, który może rozpoznać większą liczbę zapachów.

Psy są cztery, z różnych miejsc Polski. Każdy z nich ma inny temperament, ich przewodnicy pracują w nieco inny sposób. - To korzystne doświadczenie, bo możemy sprawdzić, na ile uniwersalny jest protokół pracy, metodyka szkolenia, który wdrażamy - mówi dr Agata Kokocińska-Kusiak. - Mogę natomiast przyznać, że Sony jest obecnie naszym najlepszym podopiecznym.