Обученные собаки-ищейки выявляют инфицированных коронавирусом пассажиров в аэропортах

Обученные собаки-ищейки могут обнаруживать пассажиров аэропорта, зараженных SARS-CoV-2, с точностью, сравнимой со стандартным ПЦР-тестом. Исследователи полагают, что такой метод обнаружения будет полезен не только на ранних стадиях пандемии, когда другие ресурсы могут быть еще недоступны, но и для сдерживания продолжающейся пандемии.

У собак очень острое обоняние — они могут уловить запах вещества на уровне одной частицы на триллион. Они обнаруживают летучие органические соединения, которые высвобождаются во время различных метаболических процессов в организме, в том числе при инфекциях.

Поэтому весной 2020 года квалифицированные тренеры обучили четырех собак (трех лабрадоров-ретриверов и одну белую овчарку) определять по запаху SARS-CoV-2. В первую очередь животные научились указывать на банку с положительным образцом. Затем параллельно с положительным им предъявляли отрицательный образец, чтобы они научились различать запахи. Каждая из собак ранее была обучена вынюхивать запрещенные наркотические вещества, опасные предметы или рак.

Затем исследователи провели тройное слепое рандомизированное исследование. Дрессировщик, собака и ассистенты, имеющие дело с образцами, не знали, принадлежали ли мазки здоровым или больным людям. У 420 добровольцев взяли по четыре мазка кожи — с шеи, области горла, лба и запястий. Каждый марлевый тампон с мазком помещали в три пластиковых пакета с застежкой-молнией (0,5 л, 1 л и 2 л). Люди также прошли ПЦР-тест — у 114 добровольцев был положительный результат, а у 306 — отрицательный. Образцы рандомизировали и случайным образом предъявляли каждой из четыре собак в течение семи испытательных сессий — по 20 штук за одну сессию. Таким образом, каждая собака сталкивалась со 140 запаховыми следами. Чтобы можно было сравнивать собак, все четыре собаки анализировали идентичный набор образцов. Таким образом, каждый параллельный образец использовался только один раз для одной собаки.

В среднем собаки выявляли инфицированных людей с точностью 92%, а здоровых — с точностью 91%. Различия в способностях собак были незначительными. Животные смогли определить SARS-CoV-2 даже у бессимптомных носителей. Из 28 образцов, принадлежащих таким испытуемым, животные верно определили 25 (89%).

С сентября 2020 года по апрель 2021 года натренированные собаки проверяли уже прибывающих пассажиров и сотрудников аэропорта Хельсинки-Вантаа (Финляндия), каждый из которых также сдал мазок ПЦР. В общей сложности 10 119 человек приняли участие в эксперименте. В результате 48 образцов (0,47%) были признаны положительными.

Результаты теста ПЦР и проверки собак совпали примерно в 98% случаев. Однако среди пассажиров было несколько человек с положительным тестом — их образцы собаки посчитали отрицательными.

Тогда собакам предъявили 155 образцов от других людей с положительным тестом ПЦР. Собаки правильно идентифицировали 99% из них.

По мнению исследователей, собаки иногда не могли определить SARS-CoV-2, потому что их обучали на диком варианте вируса, а в образцах людей был вариант альфа.

«Это наблюдение примечательно, поскольку оно доказывает, что собаки очень хорошо различают запахи. Очевидным следствием этого является то, что обучающие выборки должны охватывать все эпидемиологически значимые варианты. Наши предварительные наблюдения показывают, что собак, обученных определять один тип вируса, можно за несколько часов переобучить обнаруживать его варианты», — пишут авторы.

Исследователи утверждают, что собаки-ищейки могут обеспечить более эффективный скрининг на SARS-CoV-2 большого количества людей в оживленных местах, также их можно использовать для обнаружения других патогенов во время будущих пандемий.