狗可以被训练成癌症嗅探师,用它们灵敏的鼻子来探测从患病细胞中飘出的癌变气体。这种嗅探是非侵入性的,可以帮助诊断无数人,这就引出了一个问题:如果这些小狗嗅觉如此灵敏,为什么它们现在不筛查癌症患者呢?
答案很简单:狗狗们在处理紧急情况时表现得很好,比如帮助执法部门追踪气味,或者在灾区指导搜救队。但是,在成千上万的样本中,只有一小部分可能是癌性的,这是一项具有挑战性的工作,而且几乎没有正面的强化作用。
此外,训练这些幼犬需要时间和精力,尽管做了大量的准备,但如果它们遇到糟糕的一天,仍然可能错过诊断。
但这并不是说,狗不能帮助开发人工筛选工具,“嗅”出癌症。众所周知,癌细胞会发出独特的气味,但是科学家们还没有确定是哪些特定的化合物产生了这些气味。
有一种方法可以帮助狗狗识别出癌症特有的气味,那就是给狗狗嗅一些癌症样本,然后慢慢地从样本中去除化合物。加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)耳鼻喉科教授希拉里·布罗迪(Hilary Brodie)博士说,如果在移除几个成分后,狗对样本不再有反应,“那么你就知道,你已经去掉了针对癌症的混合物中的那个成分。”他说,研究人员随后可以分析这些单独的成分,并开发出能够可靠筛选患者的生化测试。
布罗迪说:“狗可以做的事情很多,但我不认为对狗群进行大规模的筛查是未来的发展方向。
强烈的味道
1989年,英国《柳叶刀》杂志发表了第一份狗嗅出癌症的报告。在给编辑的一封信中,两名皮肤科医生描述了一只狗每天花几分钟嗅主人大腿上的彩色病灶,甚至试图咬掉她穿短裤时的斑点。这名妇女让医生检查了病变,结果发现是恶性黑色素瘤。
医生们在信中写道:“这只狗可能是在病变还很薄、可以治愈的时候,促使主人去寻求治疗,从而挽救了主人的生命。”
奥地利克列姆斯大学医院(Krems University Hospital)的肺部医生克劳斯·哈克纳(Klaus Hackner)说,随后出现了其他关于狗能检测出恶性黑色素瘤的报告,但直到2006年,高质量的双盲研究才得以发表。(在双盲研究中,狗和它们的饲养员都不知道哪些样本是癌性的。)
很快,就有无数的研究表明,经过训练的狗可以通过嗅人的呼吸或尿液等生物样本来检测特定的癌症。这是因为细胞,即使是癌变的细胞,也会释放出挥发性有机化合物(VOCs)。哈克纳说,每种癌症都可能有不同的挥发性有机化合物,这意味着与其他细胞相比,它们有不同的气味。
哈克纳说,鉴于狗的鼻子里有超过2.2亿个嗅觉感受器,它们是嗅出疾病的绝佳动物。他说,相比之下,杏耀代理人类鼻子里“只有”500万个嗅觉感受器。[为什么狗有胡须?]
象狗一样的困难
哈克纳说,大多数狗经过训练大约6个月就能识别出特定癌症的气味。然而,许多研究都是在实验室中进行的,而不是在现实世界中:通常,狗会得到5个样本,其中总是有一个癌变的样本。他说,实际上,根据癌症类型的不同,一只嗅探犬可能只能在1000个样本中找到4个癌变样本。
哈克纳说,如果狗和训犬员都不知道这1000个样本中哪4个是癌性的,那么训犬员就不能在狗选择正确的样本时给予它正强化。
“我认为这是我们的研究失败的一个主要原因,”哈克纳说。“我们无法提供积极的反馈,因为在筛选情况下,没有人知道这只狗是对的还是错的。”这对狗和训犬员来说都很有压力。”
他说,这种情况是可以补救的,
杏耀平台谈科技 ,如果在每一组中总是有一个种植的癌症样本,这样狗就可以得到奖励,而且在嗅过成千上万个来自病人的非癌症样本后也不会感到无聊。
前进
布罗迪说,即使可以改变设置来适应狗,这也不是一个现实的筛选病人的方法。训练狗狗识别可能影响人类的多种癌症需要大量的资源。此外,虽然没有一种检测是完美的,但至少医生知道不同的检测(如乳房x光检查)有多准确,以及它们产生假阳性和假阴性的比率。但布罗迪说,每只狗的费用各不相同。
布罗迪说,此外,狗也会感到无聊、饥饿和“倒霉,就像你我一样”。“在整个治疗周期中,你必须仔细监控它们的有效性。”
布罗迪和哈克纳设想,狗狗可以帮助研究人员创造和完善生化“鼻子”机器,即所谓的电子鼻子,它可以“嗅”出病人的气味并做出诊断。布罗迪说,这些机器已经用于某些医疗条件,但在狗的帮助下,它们可以变得更加灵敏,适用于更多的疾病。但他指出,目前还没有相关研究。
在一个项目中,布罗迪和他的同事们正在研究狗是否可以通过闻头颈癌患者呼出的气体来检测出他们呼出的挥发性有机化合物。但是研究人员在驯养狗的人开始广播说她的狗可以嗅出癌症后,就搁置了这个项目。
布罗迪说:“我们不想成为其中的一员。”“我们想要证明他们在探测它,杏耀连接而不是说他们在探测然后证明它。你必须先研究科学。这甚至不是接近或接近黄金时间。”