Не так давно в лаборатории в южной части Африки Тарик (Tariq) смог обнаружить туберкулёз во всех шести образцах слизи. Однако Тарик – это не фамилия учёного, а кличка лабораторной африканской гигантской сумчатой крысы.
Каждый будний день специалисты из колледжа ветеринарной медицины имени Эдуардо Мондлане обучали его и восемь его сородичей этому полезному делу.
Под пол клетки вставлялся съёмный поднос с десятью образцами человеческой слизи. Тарик прогуливался по клетке и начинал царапать пол тогда, когда подозревал, что образец положителен. На то, чтобы изучить пять лотков (в общей сложности – 50 образцов), крыса тратит всего 8 минут.
«Крысы работают очень быстро, – говорит тренер Тарика Катя Соуто (Catia Souto). – Одна крыса за 10 минут может проанализировать больше образцов, чем один лаборант за целый день».
Обучение крыс для обнаружения туберкулёза – относительно новая методика бельгийской некоммерческой организации APOPO, которая уже известна тем, что научила крыс вынюхивать мины.
APOPO начала использовать крыс в диагностике туберкулёза ещё в 2008 году в Танзании и в 2013 году – в Мозамбике. В настоящее время животные являются штатными работниками 21 медицинского центра в Дар-эс-Саламе (столице Танзании) и проверяют 75% потенциальных образцов в медицинских центрах Мапуту, столице Мозамбика.
Туберкулёз унёс 480 тысяч жизней в Африке за один лишь 2012 год (58 тысяч из них – в Мозамбике), так что здравоохранение региона остро нуждается в инновационной, быстрой и, главное, доступной методике диагностики.
Крысы, кажется, отлично справились с поставленной задачей: за первые 16 месяцев действия программы в Мапуту грызуны оценили образцы 12500 пациентов. Из них 1700 оказались положительными.
Как и многие развивающиеся страны, Мозамбик опирается на методики диагностики, которым уже более сотни лет. Обученные лаборанты используют микроскопы для изучения слизи или мокроты потенциально инфицированных пациентов на предмет бактерий туберкулёза. Точность метода зависит от производительности сотрудников и состояния оборудования лаборатории.
Однако в Мозамбике более половины случаев упускаются. Именно поэтому к исследованиям подключили Тарика и его восьмерых сородичей.
«Лабораторные специалисты могут ошибаться, – рассказывает тренер крыс APOPO Лайла Денис (Lila Denis). – Но люди могут умереть из-за такой ошибки. Так что мы проверяем образец ещё раз, чтобы убедиться полностью, положителен он или отрицателен».
После прохождения девятимесячного обучения в штаб-квартире APOPO в Морогоро, Танзания, крысы отправляются на работу в медицинские центры.
«Крысы обучаются соотносить запах туберкулёза с наградой – это называется оперативное кондиционирование, – рассказывает Эмилио Вальверде (Emilio Valverde), руководитель программы APOPO в Мозамбике. – Этот же принцип применялся, когда крысы учились находить мины, только там они выявляли запах паров взрывчатого вещества, а теперь – аромат специфических молекул, отображающих наличие бактерии».
Чтобы сохранять мотивацию у животных, положительные пробы перемежаются неизвестными образцами. Когда крыса начинает царапать пол над известным образцом, звучит сигнал и животное вознаграждается лакомством. Конечно, на одних лишь грызунов медики не полагаются. Любые подозрительные образцы впоследствии проверяются тремя различными способами.
На обучение каждой крысы выделяется около $6700-8000, но это относительно мало, если учесть продолжительность их жизни (6-8 лет). Для сравнения: инновационное диагностическое устройство GeneXpert стоит от $17 тысяч за штуку.
К слову, использование обоняния при выявлении болезней становится всё более популярным способом диагностики. В то время как APOPO является единственной организацией, которая использует крыс для выявления туберкулёза, некоторые исследователи проводили испытания с участием пчёл и различных электронных инструментов. Исследования также показали, что собаки в состоянии учуять онкологическое заболевание у человека.
Тем не менее и у этого метода есть свои недостатки. Например, крысы не могут отличить лекарственно устойчивый штамм болезни. Однако если этот метод будет одобрен ВОЗ, крысы будут размещены в региональных лабораториях и больницах.
Автор: Маргарита Паймакова