犬は12種類の人間の病気を検出するように訓練されており、最近ではCOVID-19を検出しました。
犬はその嗅覚で有名です。
犬はその嗅覚で知られていますが、その遺伝学的、生理学的特性は、嗅覚に完全に適しています。 犬は人間よりも多くの嗅覚能力をコードする遺伝子を持ち、嗅覚神経細胞の数も多いのです。 そして何世紀にもわたって、人間はこの絶妙な嗅覚を利用して、狩りや捜索、麻薬や爆発物、そして今では病気の発見に役立ててきました。
人間には500万個しかない嗅覚受容体が、犬には約2億2千万個もあり、人間には理解できないようなものを嗅ぎ分けることができるのです。 犬の嗅覚受容体は人間の1万倍の精度を持っており、1兆分の1の濃度の物質を検出できるほど強力です。これはオリンピックサイズのプール20個分の液体の1滴に相当します！
ステレオで嗅ぐ
それだけでなく、犬は1分間に300回も短い呼吸をするので、嗅覚細胞には常に新しい匂いの粒子が供給されます。
犬の嗅覚は非常に繊細で、病気による人間の香りのわずかな変化にも気づくことができます。 ホルモンのわずかな変化や、病気の細胞から放出される揮発性有機化合物を、犬は嗅ぎ分けることができるのです。 そのため犬は、医学的な検査では気づかないような病気のマーカーを嗅ぎ分けるように訓練されています。
犬は病気の診断に役立ちます
犬は、がんを発見することで最も有名です。
2006年に行われた研究では、5匹の犬を訓練して、呼気をもとにがんを発見させました。
2006年の研究では、5匹の犬を訓練して、呼気からがんを検出するようにしましたが、乳がんは88％、肺がんは99％の精度で検出できました。 さらに、乳がん、肺がんの4つのステージのすべてを検出することができました。 最近の研究では、犬がその高度に進化した嗅覚を使って、がん患者の血液サンプルをほぼ97％の精度で取り出すことができるという結果も出ています。
これらは、この問題に関する数多くの研究のほんの一部に過ぎません。 これらの結果は、侵襲性がなく、安価で正確な、新しいがん検診のアプローチにつながる可能性があります。 早期発見が生存の最大の希望である以上、犬は何千もの命を救うかもしれません。
犬は、さまざまなサンプルからさまざまな種類のがんを検出できるだけでなく、他の多くの病気も検出できます。 マラリアもその一つです。 マラリアに感染した子供が一晩中履いていた靴下の匂いを、犬は70％の確率で正しく嗅ぎ分けることができることが証明されています。
がんやマラリア以外にも、犬はパーキンソン病を検知することができます。 パーキンソン病の患者は、病気になる何年も前から違う匂いがするのだそうです。
がんやマラリアのほか、パーキンソン病も犬が感知します。
病気の前兆を検知する
しかし、人間が病気になる前でも、動物は病気の前兆を検知するのに役立ちます。
犬は例えば、患者がてんかんの発作を起こしそうになったり、ナルコレプシーを起こしそうになったりするのを察知することができます。 この2つのイベントは、間違った場所、間違った時間に起こると危険なものです。
2013年に発表された研究では、2匹の訓練された犬が、汗のサンプルを使って、12人のナルコレプシー患者のうち11人を検出し、犬がナルコレプシー特有の匂いを検出できることを実証しました。 犬は、発作につながる体内の生化学的変化を拾い、怪我をしないようにさまざまな作業を手伝ってくれます。 しかし、最も重要なのは、攻撃が来る5分前までに警告を発し、ハンドラーに安全な場所や位置に移動するチャンスを与えることができることです。
犬が発作を先取りする能力は、精度のレベルについてはもう少し議論があります。 2019年の小規模な研究では、犬は一般的なてんかんの “発作臭 “を明確に識別することができました。 しかし研究者たちは以前、7頭の発作警報犬のうち4頭が、てんかん発作ではなく心理的な発作を主人に警告していることが判明したと報告していました。
最近では、糖尿病患者が血糖値の低下や急上昇を知るのに、犬が役立つケースも増えてきました。 犬は、人間の息に含まれる一般的な天然化学物質であるイソプレンを検出し、低血糖時に著しく上昇します。
犬のスキャンは片頭痛の予測にも役立ちます。 片頭痛に悩まされている人にとっては、片頭痛が起こる前に警告を受けられるかどうかが、問題を解決できるか、何時間もの痛みに耐えられるかの分かれ目になります。 そして、犬を飼っている片頭痛患者の54％が、片頭痛の最中やその前にペットの行動に変化があることに気づいていたことがわかりました。
糖尿病患者が低血糖を感知するのと同じように、片頭痛を感知する犬は、片頭痛が起こりそうなときに急増するセロトニンの匂いを嗅ぎ分けることができます。 症状が出る前に危険を察知し、予防薬の服用を促すことができるのです。
COVID-19に対抗する犬
犬が病気を検知する最新の例は、世界的なCOVID-19パンデミックの原因となったコロナウイルスSARS-CoV-2です。
ヘルシンキ大学で行われたパイロット研究では、犬に、この新型コロナウイルスによって引き起こされるCOVID-19病の、これまで知られていなかった匂いの特徴を認識するように教えました。
フィンランドの科学者たちは現在、無作為化二重盲検試験の準備を進めており、より多くの患者のサンプルを犬に嗅がせます。
フィンランドの科学者たちは現在、無作為化二重盲検試験を準備しています。
その一方で、フランス、アメリカ、ドイツ、イギリスの研究機関もこの問題を検討しています。
COVID-19の特徴的なにおいは、尿中のどのような物質から発生するのかはまだ不明です。 SARS-CoV-2は肺だけでなく、血管や腎臓などの臓器にもダメージを与えるため、患者の尿の臭いも変化すると考えられているのです。 COVID-19のような呼吸器系の病気は人間の体臭を変化させるので、犬がそれを検知できる可能性は非常に高いと研究者は期待しています。
新しい診断ツールとしての犬は、COVID-19に対する私たちの対応を、短期的にはもちろんのこと、特に今後数ヶ月の間に大きく変える可能性があり、特に高リスクのイベントにおける疾病管理に影響を与えるかもしれません。
犬は、無症状の人も含めて、誰でも迅速かつ効果的に、そして非侵襲的にスクリーニングすることができます。 検査やワクチンの研究とともに、犬の高感度な鼻が、世界的な流行に対処する最前線になるかもしれません。
犬が病気を発見できるという研究結果が次々と発表されていますが、標準的な検査に代わって犬が実験室で一貫して使われるようになるには、まだ時間がかかるかもしれません。
犬が何を感知しているのかがわかれば、犬の訓練を標準化することができますが、そうはいっても、医学界の懐疑的な見方が優勢になるかもしれません。 すべての医師が犬に頼って診断をしたいとは思わないでしょう。
また、フィンランドでの調査結果が確認されれば、非常に繊細な嗅覚を持つ嗅覚犬は、新型コロナウイルスとの戦いにおいて、感染者のリスクが高い状況をスキャンし、発生をよりよく管理する上で、大きな助けとなることが証明されます。 https://www.youtube.com/watch?v=fcB-SOmJxNw