Ideja par Suņi var noteikt Parkinsona slimību pēc smaržas. Tas izklausās pēc sensacionālisma ziņām, taču aiz šiem virsrakstiem slēpjas nopietna zinātne, kontrolēti pētījumi un neirologu, ķīmiķu un suņu uzvedības ekspertu daudzu gadu darbs. Sākot ar stāstu par medmāsu, kura varēja saost slimību savā vīrā, līdz suņiem, kas apmācīti laboratorijās Apvienotajā Karalistē un ASV, šī tēma ir pārvērtusies no anekdotes līdz augsta līmeņa pētījumiem.
Pēdējos gados ir publicēti šādi darbi Dubultmaskēti pētījumi ar noteikšanas suņiemTiek veiktas ādas sebuma ķīmiskās analīzes, vairākās valstīs tiek īstenoti pilotprojekti, kā arī tiek izstrādāti priekšlikumi par šīs apbrīnojamās ožas pārveidošanu neinvazīvos diagnostikas testos. Tomēr ir svarīgi nošķirt jau pierādīto no tā, kas joprojām ir daudzsološs, jo apgalvojums, ka suņi "diagnosticē Parkinsona slimību gadiem ilgi", var radīt pārpratumus, ja tas netiek pienācīgi precizēts.
No intuīcijas līdz laboratorijai: Parkinsona slimības smarža
Ilgi pirms suņu parādīšanāsStāsts sākās ar vienu cilvēku: Džoju Milnu, skotu medmāsu ar hiperosmiju — ožu, kas ir daudz jutīgāka par vidējo. Astoņdesmito gadu vidū viņa sāka pamanīt dīvainu, muskusainu, lipīgu smaku, kas nāca no viņas vīra, galvenokārt koncentrējoties uz viņa pleciem un kakla aizmuguri. Viņa domāja, ka tas ir saistīts ar viņa darbu operāciju zālē, sviedriem vai medikamentiem, taču smaka kļuva arvien intensīvāka un noturīgāka.
Divpadsmit gadus vēlāk viņas vīram tika diagnosticēta slimība. Parkinsona slimība 45 gadu vecumāDžoja, satiekot citus cilvēkus ar līdzīgu slimību, saprata, ka viņiem visiem ir šī raksturīgā smaka. Vēlāk viņa uzzināja, ka viņai ir hiperosmija un ka viņa novēroja ar slimību saistītas vielmaiņas izmaiņas ilgi pirms tipisko motorisko simptomu parādīšanās.
2012. gadā Parkinsona slimības konferences laikā Džoja jutās iedrošināta publiski dalīties savā stāstā. Tas piesaistīja biologa uzmanību. Tilo Kunath, no Edinburgas Universitātes, neirodeģenerācijas speciālists. Kopš tā brīža viņa personīgā pieredze kļuva par sākumpunktu vairākām pētījumu jomām, lai ar datiem pierādītu, ka Parkinsona slimība atstāj izmērāmu ožas zīmi.
Mūsdienās mēs zinām, ka slimība izraisa sistēmiski vielmaiņas traucējumi Šīs izmaiņas uz ādas izpaužas kā sebums — eļļains sekrēts, ko ražo tauku dziedzeri. Šīs izmaiņas rada specifisku gaistošo organisko savienojumu (GOS) profilu, kas veido unikālu slimības "ožas raksturu", ko lielākā daļa cilvēku degunu nevar sajust, bet ne tāds cilvēks kā Džoja un noteikti ne labi apmācīts suns.
Kā apmācīt suņus atpazīt Parkinsona slimību pēc smaržas
Pamatojoties uz to, vairākas pētnieku komandas Apvienotajā Karalistē apvienoja spēkus ar labdarības organizāciju. Medicīniskās noteikšanas suņiPioniere suņu apmācībā slimību atklāšanā. Viņas mērķis: stingros laboratorijas apstākļos pārbaudīt, vai suņi spēj atšķirt sebuma paraugi no cilvēkiem ar Parkinsona slimību un veseliem kontroles grupas locekļiem.
Vienā no visvairāk citētajiem pētījumiem, kas publicēts žurnālā Parkinsona slimības žurnālsViņi strādāja ar diviem suņiem: Bamperu, zelta retrīversun Peanut, melns labradors. Aptuveni 38–53 nedēļas šie dzīvnieki tika pakļauti vairāk nekā 200 sebuma paraugiem no cilvēkiem ar apstiprinātu Parkinsona slimības diagnozi un no cilvēkiem bez šīs slimības.
Paraugi tika savākti ar uztriepes vates tamponiem vai absorbējošiem diskiem uz ādas, kodēti un pasniegti suņiem. atbalsta sistēma, kas paredzēta ožas testēšanaiKatru reizi, kad suns pareizi norādīja uz pozitīvu paraugu (Parkinsona slimība) vai atbilstoši ignorēja negatīvu paraugu (kontrole), tas saņēma atlīdzību. Tādējādi, asociācija pēc asociācijas, tas iemācījās, uz kuru smaržas profilu norādīt.
Metodoloģiskā atslēga bija to izmantošanā. stingri dubultmaskēti testiNe suņu apstrādātāji, ne cilvēki, kas ievietoja paraugus, nezināja, kuri ir pozitīvi un kuri ir negatīvi; šo informāciju glabāja tikai datorsistēma, kas ģenerēja nejaušu prezentācijas secību. Turklāt paraugu rindas tika parādītas gan uz priekšu, gan atpakaļgaitā, un tie, kas palika neizlemti, tika pārgrupēti jaunās sērijās, līdz suns norādīja uz iespēju.
Rezultāti bija pārliecinoši: suņi sasniedza jutība līdz 80% (spēja pareizi identificēt Parkinsona slimības paraugus) un a specifiskums līdz 98% (spēja izslēgt veselus cilvēkus). Viņi arī spēja atpazīt Parkinsona slimības smaržu paraugos no pacientiem, kuriem bija citas saistītas patoloģijas, kas pastiprina ožas paraksta specifiku.
Starptautiski pētījumi un pārsteidzoši precizitātes rādītāji
Darbs Bristolē un Mančestrā nav atsevišķs gadījums. Neatkarīgi starptautiski pētījumi Viņi ir nonākuši pie ļoti līdzīgiem secinājumiem: Parkinsona slimība maina lipīdu un gaistošo savienojumu profilu sebumā, un šīs izmaiņas var noteikt pat prodromālās fāzēs, kad persona vēl nav saņēmusi oficiālu neiroloģisku diagnozi.
Pētījums, ko vadīja Mančestras Universitātē un publicēts ACS Central Science Pētnieki ķīmiski analizēja cilvēku ar un bez Parkinsona slimības sebumu, identificējot aptuveni 500 vielas ar skaidrām atšķirībām starp abām grupām. Šīs analīzes apstiprina ideju, ka pastāv stabila ķīmiska signatūra, kas varētu kalpot kā agrīns biomarķieris.
Paralēli ir apmācīti arī citu šķirņu suņi, piemēram, Beļģijas aitu suņiSuņi 1,5 līdz 2 gadus tika pakļauti Parkinsona slimības pacientu (gan ārstētu, gan neārstētu) un simtiem veselu cilvēku ādas paraugiem. Vienā no šiem pētījumiem suņi ošņāja marli, kas piesūcināta ar taukiem, kas sasaldēti -30°C temperatūrā, un, identificējot slimībai raksturīgo smaku, tie apgūlās uz parauga, norādot to pētniekiem.
Iegūtie skaitļi runā paši par sevi: a kopējā jutība 91% un specifiskums 95%Citiem vārdiem sakot, suņiem bija taisnība, un rezultāts ievērojami pārsniedza nejaušības rādītājus, kas ir salīdzināms un pat augstāks nekā noteiktiem diagnostikas testiem, ko izmantojam citu slimību gadījumā. Turklāt tie spēja atšķirt Parkinsona slimības paraugus no citu neiroloģisku slimību paraugiem, kas apstiprina domu, ka tie nereaģē uz "vispārēju slimības smaku", bet gan uz specifisku modeli.
Ir arī tādi projekti kā Parkinsona slimības suņu noteikšanas projektsSanhuana salās (Vašingtonas štatā, ASV) aptuveni 20 suņi tiek apmācīti atpazīt Parkinsona slimību pēc potenciālo pacientu sūtīto lietotu T-kreklu smaržas. Saskaņā ar Good News Network datiem 2017. gada beigās tika ziņots par gandrīz 90% precizitātes līmeni, kas liecina, ka šī pieeja var darboties arī ārpus vienas laboratorijas.
Vai suņi tiešām var atklāt Parkinsona slimību gadus pirms simptomu parādīšanās?
Daudzos plašsaziņas līdzekļu virsrakstos ir uzsvērts, ka suņi var atklāt Parkinsona slimību. "gadus pirms motorisko simptomu parādīšanās"Šim apgalvojumam ir realitātes pamats, taču tam ir nepieciešamas svarīgas nianses, lai neradītu nepatiesas cerības vai apjukumu pacientu un viņu ģimeņu vidū.
Neiropatoloģiskie un attēldiagnostikas pētījumi ir parādījuši, ka, klīniski diagnosticējot Parkinsona slimību, No 50% līdz 70% dopamīnerģisko neironu substantia nigra jau ir zaudēti.Citiem vārdiem sakot, smadzenes kādu laiku piedzīvo izmaiņas, pirms parādās miera stāvokļa trīce, stīvums vai kustību lēnums, ko mēs atpazīstam kā klasiskus simptomus.
Turklāt ir norādes, ka mainās vielmaiņas izmaiņas ādā un sebuma veidošanās līdz pat 10 gadiem iepriekš lai neirologs varētu noteikt diagnozi, izmantojot pašreizējos kritērijus. Līdz ar to rodas doma, ka Parkinsona slimība "sākas šūnu līmenī pat desmit gadus agrāk", kā skaidro biologs Tilo Kunats.
Pētījumi ar suņiem un cilvēkiem, piemēram, Džoju Milnu, liecina, ka pastāv agrīna ožas signatūra saistīts ar šīm bioķīmiskajām izmaiņām, un gan ārkārtīgi jutīga oža, gan apmācīta suņa oža spēj to atklāt. Tomēr vēl nav pilnībā pierādīts, ilgstoši novērojot lielas kohortas, cik gadus pirms klīniskās diagnozes noteikšanas šī pazīme konsekventi parādās visā populācijā.
Tāpēc, lai gan ir pamatoti domāt, ka suņa deguns var paredzēt neirologa vizīti par vairākiem gadiem, Mums vēl nav apstiprinātas agrīnās skrīninga sistēmas cilvēku medicīnā, kuras pamatā ir tikai suņu oža. Pašlaik šie suņi galvenokārt ir spēcīgs pētniecības instruments ķīmisko biomarķieru atklāšanai un validēšanai, nevis gatava, masveida tirgus diagnostikas metode slimnīcām.
No suņa līdz laboratorijai: ādas paraugi un elektroniskie deguni
Suņu, kas meklē suņus, panākumi nenozīmē, ka mēs piepildīsim slimnīcas ar tiem. Patiesībā, Suņi kalpo kā bioloģisks modelis lai tehnoloģija zinātu, kādus ķīmiskos signālus meklēt un kā tos interpretēt.
Nesenā pētījumā, atkal sadarbībā ar Džoju, uzmanība tika pievērsta sebuma paraugu ņemšanai, izmantojot vienkāršas ādas uztriepesŠie paraugi ir ļoti līdzīgi tamponiem, ko izmanto COVID-19 deguna testiem. Tos nogādā laboratorijā un analizē ar masas spektrometru — instrumentu, kas spēj noteikt esošos savienojumus un to relatīvo daudzumu.
Vienkārši izskaidrojot, procedūra sastāv no parauga molekulu jonizācijas, bombardējot tās ar elektroniem, lai tās zaudētu elektronus un iegūtu pozitīvi lādētu lādiņu. Šie joni pēc tam pārvietojas ar dažādu ātrumu atkarībā no to masas un, izejot cauri magnētiskajam laukam, tiek novirzīti raksturīgā veidā. Detektors reģistrē šīs novirzes, un no tām tiek rekonstruēts paraugs. parauga "ķīmiskais paraksts".
Šāda veida pētījumos ir identificētas simtiem dažādu vielu gan pacientiem, gan veseliem indivīdiem, sašaurinot sarakstu līdz galveno savienojumu kopumam, kas, šķiet, nosaka Parkinsona slimības smaržu. Pašlaik tiek veikti pētījumi, izmantojot šos savienojumus. elektroniskie deguni un moderni ķīmiskie sensori kas mēģina atdarināt suņa spēju atšķirt, bet reproducējamā, standartizējamā ierīcē, kas piemērota klīniskajai praksei.
Šeit būtiska ir bioloģijas un tehnoloģiju sinerģija: suns zinātniekiem parāda, ka pastāv nosakāms modelis, palīdz apstiprināt, kuri paraugi ir pozitīvi vai negatīvi, un vada konkrētu molekulu meklēšanu. Savukārt mākslīgie sensori nākotnē ļaus plaši pielietot šo informāciju, nepaļaujoties uz apmācītu suņu vai cilvēku ar izcilu ožu pieejamību.
Kāpēc ir tik svarīgi atklāt Parkinsona slimību pēc iespējas agrāk?
Parkinsona slimība ir Otra biežākā neiroloģiskā patoloģija Paredzams, ka drīzumā Alcheimera slimība skars aptuveni 10 miljonus cilvēku visā pasaulē, un tikai Spānijā vien tiek lēsts, ka ar to dzīvo vairāk nekā 160 000 cilvēku. Viena no lielākajām problēmām ir tieši agrīna diagnostika.
Mūsdienu klīniskajā praksē diagnoze parasti tiek noteikta, pamatojoties uz detalizēta neiroloģiska novērtēšana (medicīniskā vēsture, fiziskā apskate, funkcionālie testi) un dažos gadījumos attēlveidošanas metodes, piemēram, magnētiskās rezonanses attēlveidošana vai specifiski dopamīna pētījumi. Ģenētisko testēšanu var veikt arī ģimenēs, kurās ir bijusi šī slimība. Tomēr joprojām nav viena, vienkārša un pilnīgi uzticama testa, kas varētu atklāt Parkinsona slimību tās slēptajās stadijās.
Kad parādās trīce, stīvums vai stājas izmaiņas, neirodeģeneratīvais process jau ir progresējis gadiem ilgi. Tas nozīmē, ka, lai gan ārstēšana var uzlabot simptomus un dzīves kvalitāti, Tas ierodas pārāk vēlu, lai novērstu lielu daļu neironu bojājumu.Līdz ar to milzīgā interese par agrīnu biomarķieru atrašanu, neatkarīgi no tā, vai tie ir ožas, attēlveidošanas vai ģenētiskie.
Ja mēs varam precīzi noteikt, kam attīstās slimība, pirms tā izpaužas, tas paver ļoti vērtīgu terapeitisko logu. Mēs varētu to ieviest. neiroprotektīvās stratēģijas (farmakoloģiskie un nefarmakoloģiskie), pielāgot dzīvesveidu, labāk plānot nākotni un atvieglot piekļuvi klīniskajiem pētījumiem, kas īpaši paredzēti agrīnām fāzēm, kurās jaunās zāles, visticamāk, būs efektīvas.
No šī viedokļa suņi nav ceļojuma beigu punkts, bet gan būtisks solis ceļā uz preventīvāku un personalizētāku medicīnu, kurā laiks pārstāj būt ienaidnieks un kļūst par terapeitisku resursu, ko izmantot.
Izmeklēšanas suņu priekšrocības, ierobežojumi un reālā loma
Pētījumi ar suņiem liecina par vairākām nepārprotamām priekšrocībām: tā ir metode, neinvazīva, lēta un potenciāli pieejamaTas ir balstīts uz viegli iegūstamiem paraugiem (ādas sebums, lietoti T-krekli, ādas uztriepes). Turklāt kontrolētos pētījumos sasniegtais jutīguma un specifiskuma līmenis ir salīdzināms ar dažiem mūsdienu diagnostikas testiem.
Tomēr tas nav tik vienkārši kā "ievietot suni katrā slimnīcā". Šo dzīvnieku apmācība ir ilgs un specializēts process, kam nepieciešami profesionāļi ar pieredzi ožas noteikšanā, protokolu izstrādē un dzīvnieku labturībā. Nav reāli pārvērst suņus par neirologu aizstājējiem. ne arī vienīgajā skrīninga rīkā.
Viņa pašreizējā loma ir šāda: augstas precizitātes bioloģiskie sensori integrēti pētniecības projektos: tie palīdz apstiprināt, ka pastāv reāls ķīmiskais modelis, kalpo kā atsauce jauno tehnoloģiju salīdzināšanai un noteiktos apstākļos varētu būt daļa no agrīnas atklāšanas pilotprogrammām apvienojumā ar citiem testiem.
Turklāt plaša suņu izmantošana rada jautājumus par standartizācija, loģistika un ētikaKā jūs apliecināt, ka suns ir pietiekami apmācīts? Kā jūs garantējat atkārtojamību starp dažādiem centriem? Kas notiek, ja suns uzrāda "pozitīvu" rezultātu personai bez simptomiem? Kā šis rezultāts tiek paziņots? Tam visam ir nepieciešami pārdomāti protokoli un skaidri normatīvie akti.
Paši pētnieki, tāpat kā Klēra Gueste, Medicīnisko detekciju suņu direktore, uzstāj, ka prioritāte ir izmantot šos atklājumus, lai izstrādātu ātras, uzticamas un rentablas metodes atklāšanai, nevis lai radītu sava veida "suņu orākulu", kas aizstāj regulētu medicīnisko diagnostiku.
Agrīnas ožas diagnostikas ētiskās un emocionālās sekas
Neirodeģeneratīvas slimības, piemēram, Parkinsona slimības, atklāšana gadus pirms tā izpaušanās Tas paver jaunas, svarīgas ētiskas debates. Jau laikus apzināties, ka slimība, visticamāk, attīstīsies, var būt divvirzienu zobens: tas dod iespēju rīkoties, bet var radīt arī trauksmi, nenoteiktību vai bailes.
Ētikas komitejas parasti piekrīt, ka agrīna informācija, ja tā tiek labi pārvaldīta, dod pacientam iespējuTam nepieciešams atbilstošs konteksts: skaidra medicīniska konsultācija, psiholoģisks atbalsts, risku un varbūtību skaidrojums, kā arī konkrētas turpmākās rīcības un rīcības iespējas. Būtu bezjēdzīgi paust “pozitīvas sajūtas”, nepiedāvājot personai saprātīgu aprūpes un uzraudzības plānu.
Šajā kontekstā suns nav jāuztver kā "nekļūdīgs diagnostikas speciālists", bet gan kā bioloģiskais sargs kas brīdina par iespējamu agrīnu biomarķieru klātbūtni. Galavārds par diagnozi joprojām būs neirologa ziņā, kurš integrēs ožas informāciju (neatkarīgi no tā, vai tā iegūta no suņiem vai ar instrumentiem) ar klīnisko ainu un pārējiem pieejamajiem testiem.
Jāņem vērā arī pašu dzīvnieku labklājība. Darbs medicīniskajā noteikšanā ietver ilgu un prasīgu apmācību, tāpēc ir svarīgi, lai tiktu ievērotas viņu fiziskās un emocionālās vajadzības, lai viņiem būtu atpūta, rotaļas un sabalansēta dzīve, un lai pret viņiem neizturētos tikai kā pret "diagnostikas mašīnām".
Pieejot tam ar zinātnisku stingrību, ētiku un empātiju, Parkinsona slimības agrīna ožas diagnostika Tas var kļūt par spēcīgu instrumentu, kas dod labumu gan pacientiem, gan medicīnas attīstībai, neuzliekot suņiem atbildību, kas tiem nepieder.
Viss, ko mēs līdz šim zinām, liecina, ka organisms "brīdina" par Parkinsona slimību ilgi pirms trīces parādīšanās un ka šis brīdinājums tiek izvadīts gaisā gaistošu savienojumu veidā, ko spēj uztvert dažas izcilas ožas maņas, gan cilvēkiem, gan suņiem. Šīs spējas pārveidošana par noderīgiem, drošiem un pieejamiem diagnostikas testiem ir mūsdienu lielākais izaicinājums. Suņi jau ir pierādījuši, ka taka tur ir.Tagad zinātnes un tehnoloģiju ziņā ir pārveidot šo atklājumu instrumentos, kas nonāk konsultāciju telpās un ļauj mums iegūt laiku cīņā pret slimību, kas pagaidām joprojām ir neārstējama.
