دقت حیرت‌انگیز بینی سگ‌ها در تشخیص پارکینسون

دو سگ آموزش‌دیده‌ی ویژه ثابت کرده‌اند که می‌توانند بیماری پارکینسون را صرفا با بو کردن سواب‌های پوستی تشخیص دهند و به میزان دقتی دست یابند که با آزمایش‌های پزشکی گران‌قیمت رقابت می‌کند.

کد خبر: ۸۲۱۱۴۰

تاریخ: ۲۵ تير ۱۴۰۴ - ۱۶:۴۴

به گزارش ایران اکونومیست، در یک مطالعه‌ دقیق، این سگ‌ها بیماری عصبی را در ۷۰ و ۸۰ درصد از بیماران به درستی تشخیص دادند و در عین حال با دقت بیش از ۹۰ درصد افراد سالم را از مشخص کردند. این پیشرفتی که می‌تواند نحوه‌ غربالگری پزشکان برای بیماری‌ پارکینسون را که در حال حاضر هیچ آزمایش تشخیصی قطعی ندارد، تغییر دهد.

به نقل از اس‌اف، تشخیص پارکینسون در حال حاضر به معنای انتظار برای بروز علائم آشکار مانند لرزش و سفتی عضلات است، که اغلب سال‌ها پس از شروع آسیب مغزی رخ می‌دهد. پزشکان به مشاهده این علائم فیزیکی متکی هستند زیرا آزمایش‌های پزشکی فعلی یا تهاجمی، گران یا غیرقابل اعتماد هستند. اما سگ‌ها یک سلاح مخفی دارند. بینی‌هایی که ۱۰ هزار برابر حساس‌تر از انسان هستند و قادر به تشخیص تغییرات مولکولی هستند که برای حواس ما نامرئی است.

چگونه سگ‌ها برای تشخیص پارکینسون از روی نمونه‌برداری از پوست آموزش دیدند؟

محققان دانشگاه‌های بریستول و منچستر، با همکاری سگ‌های تشخیص پزشکی در بریتانیا، کشف کردند که بیماران پارکینسون در مقایسه با افراد سالم، روغن‌های متفاوتی روی پوست خود تولید می‌کنند. این روغن‌ها که سبوم نامیده می‌شوند، بوی متمایزی دارند که سگ‌های آموزش‌دیده می‌توانند از نمونه‌های ساده سواب پنبه‌ای که از بیماران گرفته می‌شود، آن را تشخیص دهند.

محققان با شروع از ۱۰ سگ کاندید، به سرعت دریافتند که کار تشخیص پزشکی برای هر سگی مناسب نیست. پس از غربالگری اولیه، تنها پنج سگ نویدبخش بودند و با ادامه آموزش در طول تقریبا یک سال، سه سگ دیگر از این دسته خارج شدند. دو سگ آخر، یک سگ نر دو ساله از نژاد گلدن رتریور و یک سگ نر سه ساله از نژاد لابرادور-گلدن رتریور، در این کار استثنایی بودند.

آموزش سگ‌ها روشمند و طاقت‌فرسا بود. طی ۳۸ تا ۵۳ هفته، حیوانات یاد گرفتند که بین ۲۰۵ نمونه پوست مختلف از افراد مبتلا به پارکینسون و بدون پارکینسون تمایز قائل شوند. مربیان به شناسایی‌های صحیح پاداش می‌دادند و در عین حال نمونه‌های افراد سالم را نادیده می‌گرفتند و به سگ‌ها آموزش می‌دادند که فقط زمانی که بوی منحصر به فرد بیماری را تشخیص دادند، هشدار دهند.

آزمایش دوسوکور با دقت بیش از ۹۰ درصد

آزمایش واقعی زمانی انجام شد که محققان در طول آزمایش‌های دوسوکور، ۱۰۰ نمونه کاملا جدید را به سگ‌ها ارائه دادند، به این معنی که نه مربیان و نه محققان نمی‌دانستند کدام نمونه‌ها حاوی رایحه هدف هستند. این امر هرگونه احتمال تاثیر نشانه‌های ناخودآگاه انسانی بر رفتار سگ‌ها را از بین برد.

نتایج منتشر شده در مجله بیماری پارکینسون ، چشمگیر بود. سگ اول ۲۸ نمونه از ۴۰ نمونه پارکینسون را به درستی تشخیص داد  که معادل ۷۰ درصد حساسیت است و ۵۴ نمونه از ۶۰ نمونه سالم را به درستی رد کرد  که نشان‌دهنده ۹۰ درصد اختصاصیت است. سگ دوم حتی بهتر عمل کرد و ۳۲ نمونه از ۴۰ نمونه پارکینسون را معادل ۸۰ درصد حساسیت تشخیص داد و ۵۹ نمونه از ۶۰ نمونه کنترل را به درستی نادیده گرفت که ۹۸ درصد اختصاصیت است.

این میزان دقت از بسیاری از سناریوهای تشخیص پزشکی فعلی پیشی می‌گیرد. به عنوان مثال، سگ‌های آموزش دیده برای تشخیص سرطان مثانه ، در مطالعات قبلی تنها به دقت ۴۱ درصد دست یافتند. میزان تشخیص پارکینسون همچنین با برخی از آزمایش‌های آزمایشگاهی و روش‌های تصویربرداری مغز که در حال حاضر در بیمارستان‌ها استفاده می‌شوند، رقابت می‌کند.

هر دو سگ توافق قابل توجهی در مورد اینکه کدام نمونه‌ها آسان‌تر شناسایی می‌شوند، نشان دادند، که نشان می‌دهد برخی از بیماران ممکن است نشانه‌های بویایی قوی‌تری نسبت به سایرین تولید کنند. تحقیقات منحصرا بر روی بیمارانی که قبلا دارو مصرف نکرده بودند و کسانی که هنوز داروهای پارکینسون را شروع نکرده بودند متمرکز بود و نتایج علمی دقیق‌تری را در مورد مشخصات بوی طبیعی این بیماری تضمین می‌کرد.

سگ‌ها دقیقا چه چیزی را در بیماران پارکینسون بو می‌کشند؟

بیماری پارکینسون چیزی بیش از حرکت را تغییر می‌دهد. این بیماری همچنین نحوه تولید چربی پوست توسط بدن را تغییر می‌دهد. بیماران اغلب دچار درماتیت سبورئیک می‌شوند، وضعیتی که شامل تولید بیش از حد سبوم است که از نظر شیمیایی با افراد سالم متفاوت است. این ترکیب تغییر یافته سبوم می‌تواند حتی قبل از بروز علائم حرکتی مشخصه پارکینسون ظاهر شود.

سبوم تغییر یافته، ترکیبات آلی فرار که اساسا مولکول‌های بو هستند را ایجاد می‌کند که یک امضای بویایی متمایز ایجاد می‌کنند. در حالی که بینی انسان نمی‌تواند این تفاوت‌های ظریف را تشخیص دهد، سگ‌ها می‌توانند تغییرات مولکولی را که در سطح سلولی رخ می‌دهد، شناسایی کنند.

آیا سگ‌های تشخیص پزشکی می‌توانند به تشخیص زودهنگام پارکینسون کمک کنند؟

اگرچه سگ‌ها جایگزین متخصصان مغز و اعصاب نمی‌شوند ، اما می‌توانند به عنوان ابزار غربالگری ارزشمندی عمل کنند، به خصوص در مناطقی که متخصصان اختلالات حرکتی کمیاب هستند. تشخیص زودهنگام می‌تواند درمان زودهنگام را امکان‌پذیر کرده و به طور بالقوه سرعت پیشرفت بیماری را کاهش دهد.

تحقیقات همچنین به سمت توسعه حسگرهای الکترونیکی اشاره دارد که می‌توانند همان امضاهای شیمیایی را که سگ‌ها شناسایی می‌کنند، تشخیص دهند. چنین دستگاه‌هایی می‌توانند غربالگری سریع و غیرتهاجمی را ارائه دهند که مکمل روش‌های تشخیصی موجود است، بدون اینکه هزینه‌های قابل توجه و زمان مورد نیاز برای آموزش سگ‌های تشخیص را داشته باشند.

با این حال، چالش‌ها همچنان پابرجا هستند. آموزش سگ‌های تشخیص به زمان و منابع قابل توجهی نیاز دارد. تقریبا یک سال کار فشرده برای هر حیوان  نیاز است و تنها درصد کمی از کاندیداها مناسب تشخیص داده می‌شوند . این مطالعه همچنین نتوانست مشخص کند که چه عوامل خاصی تشخیص برخی نمونه‌ها را آسان‌تر از سایرین می‌کند، و درک اینکه این روش تشخیص چقدر می‌تواند در بیماران مختلف سازگار باشد را محدود می‌کند.

با وجود این محدودیت‌ها، این مطالعه می‌تواند پیشرفت قابل توجهی در تشخیص بیماری پارکینسون ایجاد کند. به نظر می‌رسد قدیمی‌ترین همراه بشر ممکن است به متحد غیرمنتظره‌ای در تشخیص یکی از چالش‌برانگیزترین بیماری‌های عصبی ما تبدیل شود.