Jak pachnie Covid-19? Loca, Sony, Bruce i Hunter mają go wyczuwać na odległość

Jako etolog zajmuje się pani szeroko pojętymi zachowaniami zwierząt. Swoją wiedzę i doświadczenie postanowiła pani wykorzystać w walce z pandemią i tak powstał ten projekt. Krótko mówiąc chodzi o to, by czworonogi były nie mniej skuteczne w wykrywaniu koronawirusa niż laboratoryjne testy.
Tak. Stworzyłam protokół treningowy do innowacyjnego projektu, polegającego na detekcji COVID-19 przez psy. Nasi czworonożni podopieczni, czyli Loca, Sony, Bruce i Hunter na co dzień pracują w oddziałach Krajowej Administracji Skarbowej w różnych miejscach Polski i byli przeszkoleni do tego, by wykrywać na przykład narkotyki lub wyroby tytoniowe. Moje założenie jest takie, by wykorzystać ich niezawodny nos do walki z pandemią.

Brzmi to wręcz nierealnie. No bo jaki zapach może mieć koronawirus?
Tego nikt nie wie. Wirus sam w sobie prawdopodobnie nie ma zapachu, ale powoduje on, że zmienia się zapach jego nosiciela, czyli de facto naszego ciała. Na tym etapie możemy się tego jedynie domyślać, bo gdy organizm zmaga się ze stanami zapalnymi lub gdy dochodzi do zmian w metabolitach, to po prostu pachniemy inaczej. Towarzyszy temu stan podgorączkowy, wzmożona potliwość – a to wszystko razem tworzy zapach choroby koronawirusowej, którego oczywiście ludzki nos nie jest w stanie rozpoznać. Wyzwanie polega na tym, by odpowiednio zgeneralizować psom zapach COVID-19 w taki sposób, by nie pomyliły go z innym zapachem, na przykład chorób współistniejących.

Skąd pochodzi materiał, na którym pracują psy? Szukaliście dawców?
Próbki zostały pobrane w Centralnym Szpitalu Klinicznym MSWIA w Warszawie od osób zdrowych oraz od chorych na COVID-19. Z tymi, którzy wyrazili zgodę na pobranie materiału w postaci potu, był przeprowadzony szczegółowy wywiad i wypełniona ankieta przez przeszkolony personel medyczny. Następnie pobrano od nich próbki potu. Polegało to na umieszczeniu kompresu pod pachą oraz w dłoni dawcy i trzymaniu go przez 10 minut, żeby dobrze przeszedł zapachem. Ankieta była równie ważna, jak samo pobranie próbek, bo niewiele osób ma pewnie tego świadomość, ale na to, jak pachniemy oddziałuje nawet nasza dieta. Później już zaczyna się pole do popisu dla czworonogów. Pies, gdy wskaże materiał pochodzący od zakażonego pacjenta, jest nagradzany. Traktuje to jako zabawę i błyskawicznie uczy się bezbłędnego typowania, bo wie, że w ślad za tym pójdzie smakołyk. Poziom trudności rośnie, wraz z kolejnymi etapami treningu. Mieszamy zapachy, by był wśród nich zarówno materiał pochodzący od kobiet, jak i od mężczyzn. Ta błyskawiczna nauka zapachów z jednej strony jest kapitalna, ale z drugiej niesie też pewne ryzyka. Dlatego tak ważna jest różnorodność próbek. Kolejnym etapem jest szkolenie psów na manekinach. Później do gry wchodzą pozoranci, ubrani w specjalne skafandry z ukrytą w nich próbką zapachową. Ostatni element to szkolenie w terenie. To ono ostatecznie pozwoli stwierdzić, czy pilotaż zakończył się sukcesem i czy psy faktycznie radzą sobie ze wskazywaniem osób zakażonych, nawet tych bezobjawowych. Trening, o którym rozmawiamy, to pilotaż do większego projektu, realizowanego pod okiem prof. Michała Dzięcioła z Wydziału Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu. Ten główny projekt składa się również z części analitycznej, w której być może uda nam się znaleźć i nazwać substancje, które odpowiadają za zapach COVID-19, za co odpowiada prof. Antoni Szumny z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.

Nie ma uniwersalnego zapachu potu. Każdy z nas pachnie przecież inaczej. Jak w tym gąszczu mają odnaleźć się psy, rozpoznając, że dany delikwent - oprócz tego, że wonie sobą - ma jeszcze zapach choroby?
Z potem jest tak, jak z odciskiem palców. Dlatego psy tropiące, mając przedmiot należący na przykład do zaginionej osoby, bezbłędnie wiedzą, kogo szukają. Wszystko to za sprawą lotnych związków organicznych, które – czy tego chcemy czy nie – cały czas uwalniamy. Nos człowieka nie jest w stanie ich rozpoznać, ale psi radzi sobie z nim świetnie. Dlatego postanowiliśmy wykorzystać tę doskonałość psiego węchu do walki z pandemią.

Proszę wybaczyć analogię zaczerpniętą z perfumerii, ale czy ja dobrze rozumiem. Próbujecie znaleźć nutę zapachową, która będzie charakterystyczna jedynie dla osób zakażonych koronawirusem?
Dokładnie tak. Jesteśmy przekonani, że jest taka wspólna nuta zapachowa, a psy mają szansę rozpoznać ją i się jej nauczyć. Bardzo ważny jest wywiad zebrany od chorych, o którym wcześniej wspomniałam. Musimy w ten sposób wyeliminować ryzyko, że pies pomyli zapach koronawirusa z innym, charakterystycznym dla choroby współistniejącej, na przykład cukrzycy czy nadciśnienia.

Psy mają kontakt z materiałem podchodzącym od osób zakażonych. Nie ma ryzyka, że same się zakażą?
Trening został opracowany w taki sposób, by psy rozpoznawały zapach ze znacznej odległości. One również mogą zarazić się koronawirusem, choć badania pokazują, że nie przechodzą go tak dotkliwie, jak ludzie. Nie chcemy ryzykować, również dlatego, że zakażony bezobjawowo pies mógłby zakazić człowieka, u którego choroba może mieć znacznie cięższy przebieg. Trzeba mieć na uwadze, że zwierzę działa w duecie ze swoim przewodnikiem. Dlatego czworonożni funkcjonariusze będą pracowali na znacznej odległości. Założenie jest takie, by byli w stanie rozpoznać osobę zakażoną koronawirusem, bez zbliżania się do niej. Trening wygląda w ten sposób, że dezaktywowane próbki umieszczane są w specjalnych tubach. Materiał znajduje się na ich końcu, więc pies nie może go dotknąć. Zwierzęta są trenowane w taki sposób, by z odległości około metra były w stanie trafnie wskazać próbkę osoby zakażonej. Każdy pies wypracowuje też sobie swój sygnał rozpoznania. Większość z nich zastyga w bezruchu i wpatruje się w konkretny punkt. Jeden z nich sygnalizuje znalezienie dodatniej próbki przez podniesienie łapy i zerkanie na przewodnika.

Trenujecie od tygodnia. Co po tych kilku dniach można powiedzieć?
Pierwsze dni to było tak naprawdę zapoznanie z ośrodkiem i ze mną. Trenujemy w ośrodku w Kamionie pod Skierniewicami, którego kierownikiem jest st. apl. Mateusz Połomski, który także pomagał w tworzeniu i dostosowaniu protokołu do pracy tych konkretnych psów. W pilotażu biorą udział cztery psy Krajowej Administracji Skarbowej. Zainteresowanie na tę chwilę wyraziła straż graniczna i wojsko. Szkolenie potrwa do końca kwietnia i do tego czasu będzie wiadomo, czy zaproponowane przez nas rozwiązanie jest skuteczne. Opracowując protokół szkolenia korzystałam m.in. z doświadczenia badaczy z Francji. Chcemy się przekonać, czy takie szkolenie sprawdza się, a tym samym, czy ma sens. Główny projekt, realizowany pod okiem prof. Michała Dzięcioła, ma szansę na grant z Narodowego Centrum Nauki. Wyniki poznamy w czerwcu, ale gdyby to się udało, byłaby możliwość poszerzenia badań.

Nie po raz pierwszy próbuje pani wyczytać, co zapach może powiedzieć o kondycji organizmu. W rozprawie doktorskiej zajmowała się pani tropieniem biomarkerów zapachowych czerniaka, czyli nowotworu skóry.
W mojej pracy doktorskiej wyszkoliłam myszy w kierunku detekcji wczesnych stadiów czerniaka. „Dawcami” zapachu były także myszy. Ten bardzo stabilny i przewidywalny model doświadczalny dał mi możliwość bardzo szczegółowej analizy kancerogenezy oraz pobierania próbek moczu od myszy z w pełni kontrolowanych stadiów rozwoju nowotworu. Dzięki tym badaniom odkryłam, że zapach nowotworu pojawia się przed jakimikolwiek zamianami klinicznymi, a co za tym idzie, to właśnie zmiana zapachu może być pierwszym symptomem choroby, a przecież właśnie wczesne wykrycie nowotworu zazwyczaj przesądza o skuteczności leczenia. Nie znaczy to wcale, że mamy iść w kierunku detekcji chorób z wykorzystaniem zwierzęcych – na przykład psich, czy mysich – nosów. Świetne rezultaty można uzyskać bazując na sprzęcie, np. e-nose, który powinien być dopracowywany tak, by mógł dorównać detekcji przez psy, czy jak w przypadku mojego doktoratu - myszy. Kluczowym elementem, wymagającym jeszcze szczegółowych badań jest właśnie kwestia samego zapachu choroby.