iPon Cikkek

A bombaszakértő patkánytól a rákgyógyász kutyáig

Dátum | 2016. 02. 24.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Tanzánia egy eldugott egészségügyi létesítményében egy Charles nevű patkány testesíti meg a legfontosabb diagnosztikai eszközt. A komplexum egyik szobájában három technikus ül, akik egy üvegből és fémből álló dobozba helyezik a nagydarab rágcsálót. A doboz alján zárható lyukak sora található, amelyek alá különböző betegektől származó köpetmintákat helyeznek el. A technikusok egyike először az első lyukat nyitja meg. Charles odasiet, majd különösebb reakció nélkül tovább indul, a nyílás pedig bezárul. Amikor a második lyuk is megnyílik, a rágcsáló intenzíven szaglászni és kaparászni kezd, a technikus pedig elkiáltja magát: „A kettes!” Kollégája közben egy táblázatban pipálgatja, hogy melyik mintára mutatott reakciót az állat. Charles egy gambiai hörcsögpatkány, és társaival együtt azon harminc egyed egyike, amelyeket a tanzániai Morogoróban arra próbálnak felhasználni, hogy kiszagolják a tuberkulózist. A rendszerint elsősorban a tüdőt megtámadó kórral évente 9 millió embert diagnosztizálnak világszerte, és a legtöbbet, ennek negyedét Afrika területén. Szintén ezen a kontinensen a legmagasabb a népességben tbc-ben elhunytak aránya, hiszen a betegség antibiotikumokkal jól kezelhető ugyan, diagnózis hiányában azonban halálos is lehet. Az afrikai betegek többségéről pedig sosem derül ki, hogy fertőzöttek, mert még ha el is jutnak az orvoshoz, a Tanzániában a legtöbb helyen alkalmazott, 125 éves kezdetleges mikroszkópos vizsgálattal a kórral fertőzötteknek csak 60 százalékát lehet azonosítani, ha pedig HIV-vel is fertőzött a beteg, akkor ez az arány leesik 20 százalékra. Ezen a ponton lép be a képbe Charles, a patkány, és hasonszőrű kollégái. Az állatok köpetmintákat vizsgálnak meg szaglószervükkel, és bár nem teljesen tévedhetetlenek, a HIV jelenlététől függetlenül a tbc-s esetek 70 százalékát képesek detektálni, ami egy olyan országban, ahol minden 10 emberből 4 hordozza az AIDS kórokozóját, óriási előrelépést jelent a korábbi diagnosztikai hatékonysághoz képest.
Charles a bevezetőben felidézett reggelen 100 mintát szaglászott meg, és egyet ugyan kihagyott a klinikán előzőleg pozitívnak ítélt köpetek közül, de cserébe ráakadt 12 gyanús, korábban negatívnak hitt esetre. Ez utóbbi minták eredeti tulajdonosait egy másodszori ellenőrzésre is berendelik majd az orvosok, és ha kiderül, hogy tényleg tbc-sek, akkor a patkány megmentette az életüket. Charles után egy vékonyabb, nagyobb fülű állatot, Vladićot eresztik rá a mintákra, és közben a technikusok újra elkezdik jegyezni az eredményeket. Ez a rágcsáló még gyorsabban dolgozik mint Charles, és 15 perc elteltével sikerrel megtalál 8-at a klinikán azonosított 10 pozitív tbc-s minta közül, illetve 15 másik mintánál is jelzi, hogy valami nem stimmel. Az állatokat Fidelis John vezetésével idomítják be gondozóik. A vándorpatkányoktól leszármazott laboratóriumi patkányokkal szemben a gambiai hörcsögpatkányokat nem tenyésztik generációk sora óta azzal a céllal, hogy azok minél könnyebben kezelhetők legyenek. Idomításuk így nem könnyű feladat, de Fidelis szerint nagyon is lehetséges mutatvány, és ha egy-egy patkány nem teljesít jól, az majdnem mindig a gondozó hibája. Bár a bolygó számos területén próbálkoznak a kutatók azzal, hogy állatokat (többnyire kutyákat) használjanak az emberi páciensektől származó minták szűrésére, jelenleg a tanzániai patkányok az egyedüliek, amelyek rutinszerűen részt vesznek a betegek diagnosztizálásában. Amikor az egészségügyi szakértők először hallanak a projektről, gyakran szkeptikusak, mondja Christophe Cox, a kezdeményezésben kulcsszerepet játszó belga Apopo igazgatója. Sokan úgy vélik, hogy érdemesebb lenne arra koncentrálni az erőfeszítéseket, hogy az afrikai egészségügyi központokban jobb műszerek álljanak az orvosok rendelkezésére. A patkányok azonban az adott körülmények között minden műszernél jobban beváltak.
A projekt sikeréről értesülő kutatók közül pedig egyre többen vélik úgy, hogy itt lenne az ideje, hogy más állati diagnoszták is átkerüljenek a klinikai gyakorlatba. Az első vonatkozó tudományos publikáció 1989-ben jelent meg, amikor Lancet oldalain egy csapat bőrgyógyász arról számolt be, hogy egyik betegük kutyája folyamatosan a páciens lábán található anyajegyet szaglászta, és azt egyszer meg is próbálta leharapni. Amikor az illető hölgy a harapás miatt orvoshoz fordult, a vizsgálatok során kiderült, hogy az anyajegyben egy rosszindulatú melanoma kezdett növekedni. A daganatot eltávolították és a páciens teljesen helyrejött. A második hasonló feljegyzett eset 2001-ben látott napvilágot, amikor szintén a Lancet oldalain John Church brit orvos arról számolt be, hogy 66 éves betege kutyája intenzív érdeklődést kezdett mutatni a férfi lábán növekvő, ekcémának hitt (és egy másik orvos által annak is diagnosztizált) folt iránt. A foltról kiderült, hogy a nem festékes bőrrákok egyik típusába, a bazálsejtes karcinómák közé tartozik, amit a kutyának köszönhetően még éppen időben sikerült elcsípni. A kutyák és más állatok daganatok felismerésére való használatának lehetősége tehát néhány anekdotikus bizonyítékra alapozva merült fel először. A szaglás diagnózis során való használata ugyanakkor egyidős az orvostudománnyal, hiszen már az ókori doktorok is rendszeresen szaglászták betegeik leheletét, vizeletét és székletét, hogy ennek alapján állapítsák meg, mi lehet az illető baja.
Az említett esetek kapcsán ugyanakkor nem véletlenül támadt az az ötletük a kutatóknak, hogy emberi orrok helyett kutyákat használjanak hasonló célokra, hiszen ez utóbbiak sokkal érzékenyebb szaglással rendelkeznek, mint mi magunk. A szaglászás ráadásul sokkal olcsóbb megoldás mint bármilyen műszeres rákszűrő módszer, így olyan helyeken is használható, ahol a fejlettebb technikai eszközök nem állnak rendelkezésre. És persze az is felmerült, hogy ha a kutyák képesek kiszagolni a rákot, vajon milyen más betegségek azonosítására lehetnek alkalmasak, illetve milyen más állatokat lehetne hasonló célokra használni. Az elmúlt évtized folyamán több különböző kísérletsorozat is megkezdődött, amely a fenti kérdéseket feszegette. Többek közt méheket is megpróbáltak használni a daganatos betegek szűrésére, ez a kutatás azonban még nagyon gyerekcipőben jár. A kutyákkal és a gambiai hörcsögpatkányokkal azonban rendkívül biztató eredményeket értek el a szakértők. Amikor egy tbc-s beteg köhög, a betegség okozója, a Mycobacterium tuberculosis által termelt anyagokat lélegez ki. A betegség előrehaladott állapotában ezek az összetevők az emberi szaglószerv által is érzékelhetővé válnak. Amikor 2002-ben egyes kutatócsoportok elkezdtek azzal kísérletezni, hogyan lehetne a kutyákat daganatszűrésre használni, Bart Weetjens belga kutatónak az az ötlete támadt, hogy ő gambiai hörcsögpatkányokkal és tbc-s betegekkel próbálja meg ugyanezt megvalósítani. Weetjens tisztában volt azzal, hogy a súlyos tbc-s betegeknek jellegzetes szaguk van, és azt is tudta, hogy a patkányok kiváló orral rendelkeznek. Eddigre ráadásul azt is pontosan tudta már, hogyan lehet ezeket az állatokat a leghatékonyabban tenyészteni és különböző feladatok elvégzésére idomítani. A szakértő ezirányú pályafutásába akkor vágott bele, amikor kora gyermekkorában különböző rágcsálókat kezdett a szobájában tenyészteni, hogy az új generációkat eladja a helyi állatkereskedéseknek, így egészítve ki zsebpénzét.
Weetjens ipari formatervezőként helyezkedett el, röviddel munkába állását követően azonban érdeklődni kezdett a taposóaknák iránt. Miután látott egy dokumentumfilmet arról, hogy Kambodzsában a háború után hogyan próbálják megtalálni, és eltávolítani a talajból ezeket a robbanó szerkezeteket, elkezdett gondolkodni azon, hogyan lehetne műszeresen hatékonyabban megoldani a problémát. Aztán összefutott egy holland kutatóval, aki csótányokat próbált használni a TNT kiszagolására, és rájött, hogy ezen az úton kell továbbmenni. Helyi forrásokon alapuló módszert kell kidolgozni, hiszen ezek rögtön hozzáférhetők, így sokkal könnyebben kivitelezhetők a tervek. Weetjens persze nem csótányokkal, hanem régi kedvenceivel, a rágcsálókkal képzelte el a megoldást. 1997-ben, amikor a belga katonai akadémián egy aknakereső robot kifejlesztésén dolgoztak a szakértők, a férfi elnyerte első állami támogatását projektje megvalósítására. Ahogy elmondta, a pályázatokat elbíráló bizottság titkára az Orvosok Határok Nélkül mozgalom akkori igazgatója volt, így sokkal inkább tisztában volt az afrikai helyzettel, és az ott megvalósítható tervekkel, mint a fegyveres erők tagjai. Ez utóbbi úriembernek annyira megtetszett a patkányos ötlet, hogy rögtön támogatásáról biztosította Weetjenst és kollégáit. Az első feladat ezek után a megfelelő rágcsálófaj kiválasztása volt. Mindenképpen olyan állatot akartak, amelyik őshonos az aknák által leginkább sújtott környéken, nem betegszik meg könnyen, kiváló szaglással rendelkezik, és elég hosszú ideig él ahhoz, hogy idomítani lehessen. Az Antwerpeni Egyetem evolúciós biológusa, Ron Verhagen, aki ismerős volt Morogoróban, rögtön a gambiai hörcsögpatkányt ajánlotta a célra, amelyet ottani tartózkodása idején még pórázon vezetve is látott.
A projekt korai szakaszában több nehézséggel is meg kellett küzdeniük a kutatóknak. A patkányok eleinte nehezen szaporodtak a fogságban, és idomításukra is ki kellett dolgozni a megfelelő módszert. A taposóakna-projekt azonban végül óriási siker lett, és ma is működik. Az állatok tömege átlagosan egy kilogramm, ami kevés ahhoz, hogy aktiválja az aknákat. A gyorslábú kis jószágok 20 perc alatt át tudnak vizsgálni egy 200 négyzetméteres területet, ugyanehhez egy fémdetektoros embernek négy napig kellene dolgoznia. A patkányok különösen azokon a területeken váltak be, ahol csak elszórtan voltak aknák. Ezek még veszélyesebbek, mint a sűrűn telepített aknamezők, mivel a helyiek gyakran megkockáztatják, hogy rámenjenek az ilyen földekre, reménykedve abban, hogy szerencséjük lesz. Az Apopo patkányai néhány éve egy angolai iskola szomszédságát vizsgálták át, ahová a helyi gyerekek gyakran beszaladtak elgurult focilabdájuk után. Senkinek sem lett baja, de ez tényleg csak a vak szerencsén múlott, hiszen a rágcsálók találtak egy, az aknamentesítésből visszamaradt aknát a területen. A patkányokat egy gyakorló aknamezőn képezik ki. A gondozók pórázon vezetik az állatokat, és ha olyan helyen állnak meg a rágcsálók kapirgálni, ahol „aknaillat” van, a tréner kattint egyet a nála levő klikkerrel, és az állatok jutalmat kapnak. Az igazi, ellenőrizetlen terepeken a trénerek fémdetektorral megtisztítják saját útvonalukat, és a patkányokkal párhuzamosan haladva megjelölik azokat a helyeket, amelyeknél az állatok jeleztek. Ezeket a helyeket aztán később fémdetektorral is megvizsgálják, majd deaktiválják a megtalált aknákat. Az ellenőrök tehát maximálisan rá vannak utalva az állatok orrára. Ezért van az, hogy ahhoz, hogy egy patkány élesben bevethető legyen, egyetlen próbálkozásból száz százalékosan kell teljesítenie a gyakorlótéri vizsgát. Abdullah Mchomvu vezető kiképző elmondása szerint idővel gyakorlatilag minden állat eljut erre a szintre, csak van amelyikkel türelmesebbnek kell lenni.
Az aknakereső patkányokat eddig Angolában, Mozambikban, Kambodzsában, Thaiföldön, Vietnamban és Laoszon vetették be, és az aknákon túl más robbanóanyagot tartalmazó tárgyakat (pl. gránátokat) is rendszeresen keresnek velük. A mozambiki Apopo-csapat eddig 13 294 taposóaknát semmisített meg, több mint 11 milli négyzetmétert tisztítva meg a veszélyes tárgyaktól. A projektnek óriási szerepe volt abban, hogy az ország vezetői tavaly szeptemberben bejelenthették, hogy Mozambik területén már nincsenek aknák. Az Apopo tbc-központja az aknakereső telep közelében található. A létesítményben a bevezetőben leírt doboz kicsinyített, 3 lyukas verziójában tanulják meg a 4 hónapos patkányok, hogy hogyan kell jelezniük, ha pozitív mintával találkoznak. A tréner itt is a klikkert használja, ha az állat jó helyen kapirgál, és a patkány ilyenkor átvehet egy-egy jutalomfalatot. A hörcsögpatkányok idomítása mind akna-, mind tbc-keresés esetén szocializációval kezdődik, mondja Fidelis John. A kicsinyeket 5 hetes korukban veszik el először anyjuktól, majd minden nappal egyre hosszabb ideig tartják távol tőle. Ezt követően megtanulják, hogy a klikker hangja táplálékot jelez, majd azt is megtanulják, hogy a kattanás akkor hangzik fel, ha TNT-t vagy tbc-pozitív mintát szagolnak. Így lassan rájönnek, hogy ha ez utóbbiak valamelyikét érzékelik, joggal várnak táplálékot, amit jeleznek is.
Egy-egy állat kiképzése nagyjából 9 hónapig tart. Ha a tréner úgy véli, hogy patkánya készen áll, 30 mintát tesznek elé, amelyekből 8 tbc-pozitív. A sikeres vizsgához a 8 pozitív mintából 7-et fel kell ismernie az állatnak, és máshol nem jelezhet, vagy mind a 8-at, ez esetben az egyik negatív mintánál belefér egy tévedés. Az idomítás sosem ér véget. A mintákat az „éles” bevetések során mindig úgy állítják össze, hogy a 10-ből 2 köpet olyan legyen, amit a klinikán pozitívként azonosítottak. Ezek célja gyakorlatilag annyi, hogy a korábbi kiképzés folyamatos megerősítésére szolgáljanak, mivel a klinikákon végzett pozitív diagnózisok szinte mindig helytállóak. Ahogy már említettük a legnagyobb problémát éppen a nagyszámú diagnosztizálatlan beteg jelenti. Minden mintát legalább két patkány „néz át”, és az állatok naponta 100 mintával végeznek. Ha bármelyik állat pozitívnak jelez egy korábban negatívnak hitt mintát, azt fejlettebb, drágább eszközökkel is megvizsgálják a klinikákon használt mikroszkópos technikánál. Ha aztán a diagnózist a LED-mikroszkópok (vagy más módszerek) is megerősítik, a pozitív eredményt visszaküldik a kezelőorvosnak. Egy nemrégiben kidolgozott DNS-alapú technológiával nagy megbízhatósággal azonosíthatók a tbc-s esetek. Egy ideális világban minden klinikán LED-mikroszkópokat és az említett GeneXpert-et használnák erre a célra, azonban mindkét módszer nagyon drága és lassú. A patkányok felnevelése és kiképzése egyedenként 6500 dollárból jön ki, és egy állat 20 perc alatt 100 mintával végez. Egy darab GeneXpert-készülék 17 ezer dollárba kerül, és 2 óra alatt analizál egyetlen mintát, működéséhez továbbá stabil áramellátásra és szabályozott hőmérsékletre van szükség. A patkányoknak ezzel szemben csak némi táplálék, víz és ketrecek kellenek. Bár a patkányos módszernek is megvannak a maga hátrányai, hiszen nem túlságosan differenciált a szűrés, amit biztosít, a tényleges helyzetben az állatok rendkívül fontos szerepet játszhatnak abban, hogy a közeljövőben a fejlődő országokban élők közül gyorsan és megbízhatóan kiválogathatók legyenek a tbc-s betegeket, mondja Cristophe Cox. Ezzel az állatok az aknakereső patkányokhoz hasonlóan minden nap újabb életeket menthetnek meg. A vasárnapi folytatásban daganatos betegségeket azonosító kutyákról, illetve arról lesz szó, hogy vajon mit is érzékelnek az említett állatok, amikor kiszagolják a különböző betegségeket.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

7. Pandion
2016.02.24. 14:07
Nagyon érdekes cikk, köszönöm! Az aknakereső patkányokról már hallottam, de ez még jobb És költséghatékony módszer. Sajnálom, hogy ebben a high tech világban a Nyugati országok kinevetik ezeket a módszereket, és inkább a sok millió eurós gépekben bíznak. Sosem felejtem el, hogy az elméleti Analitikai kémia professzor az előadásain végigvette a legmodernebb analitikai eszközöket, és végül azt mondta, hogy ezek a módszerek nagyon modernek és pontosak, az elérendő cél mégis a kutya orra, ami még a legmodernebb műszereknél is nagyságrendekkel érzékenyebb.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. Renhoek Pandi...
2016.02.24. 21:53
Nem nevetik ki... nemrég csináltak olyan transzgén patkányt, ami egy üvegszállal a fejében távirányítható.

Kihasználva a zseniális szaglását, simán beküldhető a romok alá, és haza is hozható. Végigjárta a track-et amit kijelöltek neki.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. csabi02
2016.02.24. 22:14
Érdekes cikk valóban,én is köszönöm!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. Pandion Renho...
2016.02.25. 16:31
Erről még nem hallottam. "beküldhető a romok alá" - ennek semmi köze az orvosláshoz ha jól gondolom. Én konkrétan megmutattam ezt a cikket egy főorvos kollégámnak és egész konkrétan kinevetett!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. agyturbini... Pandi...
2016.02.26. 02:03
Szerintem az emberi talalekonysag legjobb peldaja ez az eset: a Rendelkezesre allo lehetosegek mellet a legjobb eredmenyt kihozva megoldottak egy problemat. Es ugye tudod miert megy mindenki kulfoldre? Csak nem a tekintelyalapu, gondolkodni nem hajlando magukat nagyon sokra tarto emberek miatt? Ez kivetitheto az orvosokra is siman.... tobb kerdesem nincs....ne vedd magadra nem szemlyeskedesnek szantam
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Renhoek Pandi...
2016.02.27. 00:17
Ja hát nem kell ezzel foglalkozni. Az orvosok kb protokollok szerint működnek. Rettentő nehéz átvinni egy újdonságot.

Főleg nem az alkalmazott tudomány fejlesztéseit. Én pont leszarom, ha kinevetik... kutatásban mi gyakran teljesen új megoldásokat használunk. Ha valahol kitalálnak egy új sebészeti eljárást, mérési metodikát akkor simán át lehet venni a studyból. Vagy egy kiadják hallgatóknak és az a vicc néha megoldják.

Az orvosok röhögnek, de épp elég nekik megküzdeni az emberélet felelősségével... nekünk ilyen nincs. Maximum pár pátkánnyal több. Embereken én sem szívesen kísérleteznék.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Kovf
2016.02.29. 17:20
Nagyon érdekes cikk volt, köszönjük!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!