Крысы могут распознавать туберкулез и рак по запаху
Эта статья вышла в издании Mosaic, она опубликована здесь в соответствии с лицензией Creative Commons.
Автор: Эмма Янг (Emma Young)
Перевод: Ксения Прядихина
В маленькой жаркой комнате на огороженной территории на покрытом буйной растительностью высокогорье в Танзании находятся три техника, одетых в белое, камера из стекла и металла и большая бурая крыса по имени Чарльз.
После того как его поместили в камеру, Чарльз устремил свой длинный заостренный нос к первой из десяти скользящих металлических пластин в основании камеры. Техник быстро открывает ее, оставляя небольшое отверстие. Чарльз принюхивается к нему… и двигается дальше. Отверстие закрывают снова, и когда следующая пластина защелкивается на этом месте, слышен лязг металла. В этот раз Чарльз неспокоен. Он шумно сопит, с силой царапает металл, пять коготков на каждой лапке растопырены. Женщина-техник громко говорит: «Номер два!»
Поодаль, у окна, ее коллега держит в руках таблицу, приподнятую так, чтобы остальные не могли ее видеть. Он ставит галочку. Я заглядываю в таблицу. Она состоит из небольших ячеек, 10 по вертикали и 10 по горизонтали, каждая из них имеет свое буквенно-цифровое обозначение. Две ячейки в каждой строчке закрашены серым. Галочку поставили в белую. Очень высока вероятность того, что Чарльз только что спас чью-то жизнь.
Чарльз — гигантская африканская сумчатая крыса, вид, широко распространенный в Африке к югу от Сахары. Также он первопроходец, один из 30 представителей своего вида, которые живут и работают в Морогоро, что в нескольких сотнях километров к западу от крупнейшего города Танзании, Дар-эс-Салама, в программе, обучающей вынюхивать туберкулез.
Туберкулез — это болезнь, которая может поразить легкие. Каждый год в мире диагностируется девять миллионов новых случаев, четверть из них — в Африке. Африка также имеет самый высокий уровень смертности от туберкулеза на душу населения. Антибиотики могут вылечить туберкулез, но если его не лечить, он смертелен, а многим пациентам диагноз не ставят. Отчасти это происходит потому, что 125-летний метод, основанный на микроскопическом исследовании, который используют в Танзании (и во многих других странах с трудным финансовым положением), выявляет только около 60 процентов случаев, и эта цифра падает до 20 процентов, если у человек также ВИЧ-инфекция.
И вот здесь поможет крыса Чарльз. Он и его коллеги-крысы обнюхивают образцы мокроты пациентов, у которых подозревают туберкулез. Конечно, крысы ошибаются, но все же они обнаруживают около 70 процентов случаев, и им неважно, есть ли у пациента ВИЧ, а для Танзании это имеет огромное значение, ведь здесь четыре из 10 пациентов с туберкулезом также ВИЧ-положительны.
Конкретно в это утро Чарльз обнюхал 100 образцов, и пропустил один, который был идентифицирован как положительный государственной больницей — в таблице закрашен серым, — но обнаружил 12 новых случаев, которые были под подозрением и которые теперь отправят на повторное исследование.
Следующая крыса, которую принесли в испытательную лабораторию, с более гладким мехом и ушами побольше, трехгодовалая, по имени Владич (в честь югославского футболиста; вообще, многих крыс называют в честь футболистов), даже быстрее Чарльза. Слышно частое клацанье металлических пластин, которые поднимают и заменяют. Два техника, дежурящих у камеры, называют номера: «Три!.. Девять!» Галочки быстро скапливаются на свежей копии той же таблицы. Спустя примерно 15 минут Владич справился с обнаружением восьми из 10 клинически выявленных случаев и 15 новых подозреваемых.
Фиделис Джонс, руководитель обучения, наблюдает. В отличие от обычных лабораторных крыс, Rattus norvegicus, гигантская африканская сумчатая крыса (Cricetomys gambianus) — не та порода, многие поколения которой выращивали для успешного взаимодействия с человеком. Сложно ли обучать животных для получения таких результатов? «Это нелегко, — говорит он, улыбаясь. — Но возможно. Когда крыса показывает не очень хороший результат, обычно в этом виноват тренер».
По всему миру другие животные — в основном собаки, — используются в экспериментах, чтобы проверять образцы анализов человека на наличие болезней; крысы, вынюхивающие туберкулез, в Танзании — единственные животные, которых постоянно используют для выявления заболеваний. Когда медики слышат об этой программе впервые, они часто настроены скептически относительно идеи использования крыс вместо аппаратов, говорит Кристоф Кокс, президент «Апопо» (Apopo), бельгийской организации, запустившей этот проект. Но потом им показывают результат работы этих животных. Крысы спасают жизни каждый день, и, по утверждениям некоторых, настало время и для собак делать то же самое.
Первое ‘Письмо The Lancet’ вышло в 1989 году. Как видно из названия, в медицинском журнале Lancet два дерматолога описали случай пациентки, чья собака постоянно принюхивалась к родинке на ее ноге, и однажды даже пыталась откусить ее. Женщина обратилась за медицинской помощью. Анализы выявили злокачественную меланому толщиной почти два миллиметра. Ее удалили, и пациентка выздоровела.
Второе “Письмо The Lancet” (как их называют в сообществе диагностики рака при помощи собак) было опубликовано в 2001 году. Британский врач Джон Черч и его коллега сообщали о случае заболевания 66-летнего мужчины, чей лабрадор Паркер постоянно тыкался носом в ногу хозяина, принюхиваясь к сухому пятнышку кожи, которое ранее врачи приняли за экзему. Мужчина вновь обратился к своему доктору. Выяснилось, что «экзема» была базальноклеточной карциномой, и ее оперативно удалили.
«Так все и началось, — рассказал Черч на международной инаугурационной конференции по медицинской биодиагностике в Кембридже, Великобритания, в 2015 году. — Это была случайность».
По крайней мере, именно так возник интерес к использованию собак для вынюхивания рака. Но идея того, чтобы нюхать дыхание, мочу и кал, появилась еще тысячи лет назад. Имеются сведения, что во времена Гиппократа, около 400 года до н. э., была распространена практика, когда пациенты кашляли и плевали на горячие угли, чтобы образовался запах, по которому врач мог определить диагноз.
Методы диагностики болезней, разумеется, продвинулись далеко вперед. Но письма The Lancet заставили некоторых специалистов, включая Джона Черча, задуматься: вероятно, нюх у животных срабатывает быстрее, или он тоньше, и/или дешевле — и тогда им можно пользоваться чаще и более широко — чем некоторые высокотехнологичные методы обследований для выявления онкологический заболеваний? Если собаки действительно могут унюхать рак, какие еще заболевания они могут почуять? И можно ли также использовать нюх каких-то других животных?
За последнее десятилетие появились проекты, в которых, например, пчелы использовались для вынюхивания рака, но это исследование далеко не продвинулось. Подавляющее большинство исследований в этой области сейчас сконцентрировано на собаках и тех самых африканских крысах.
Когда кто-то с туберкулезом кашляет, он или она выдыхает соединения, производимые бактерией Mycobacterium tuberculosis (палочка Коха. — Прим. пер.). Если туберкулез уже в достаточно поздней стадии, запах этих соединений может почувствовать даже человек. В 2002 году, когда исследование возможности использования собак для диагностики рака было еще в зачаточной стадии, бывший промышленный дизайнер из Бельгии по имени Барт Вейченс начал интересоваться темой гигантских африканских сумчатых крыс и туберкулеза.
Вейченс уже знал, что туберкулез имеет характерный запах. «В песне Вана Моррисона есть строчка: “Я чувствую запах твоих туберкулезных простыней” — простыней на твоей кровати».
Также «в моем родном языке, голландском, туберкулез называется tering, что с точки зрения этимологии восходит к запаху смолы». Вейченс также знал, что эти крысы имеют превосходный нюх. Более того, он понимал, как их выводить и обучать, и у него был наработанный опыт использования этих животных для спасения жизней, хотя и в абсолютно другой обстановке.
В детстве, которое проходило в Антверпене, Бельгия, Вейченс держал крыс в качестве питомцев. «Не только крыс, мне очень нравились все грызуны. Хомяки и мыши, а потом крысы. Я также пробовал держать песчанок и белок». Он разводил их в своей комнате. «Я узнал, что у них очень хороший нюх, но особого внимания на это не обратил. Просто разводил животных, чтобы отдавать их в зоомагазины. Это был способ заработать карманные деньги. Я бросил выводить крыс в своей комнате, когда мне было 14».
Когда Вейченс закончил университет и начал работать в сфере промышленного дизайна, его все больше стала беспокоить проблема мин. «Я увидел документальный фильм о Камбодже и еще один о визите принцессы Дианы в Анголу на операцию по извлечению мин. Эти две вещи подтолкнули меня к осознанию масштаба этой проблемы». Он начал размышлять о системах обнаружения мин: теоретически какое инженерное решение может сработать лучше всего? Затем он познакомился с голландским исследователем, который наткнулся на отложенные в долгий ящик планы по использованию тараканов для обнаружения тротила, выделяемого заглубленными минами. «Я подумал: да, это шаг вперед — использование локальных ресурсов, решение, основанное на том, что доступно в данной ситуации. Для меня это был момент озарения».
Но кроме этого, Вейченс о тараканах не думал, в его мыслях были грызуны. В 1997 году, когда местная военная академия разрабатывала робота для обнаружения мин, он получил первый исследовательский грант от бельгийского Министерства сотрудничества в целях развития. «Секретарь этого министерства ранее был директором “Врачей без границ”. Он знал африканские реалии гораздо лучше армейцев, конечно. И он немедленно сказал одному из профессоров в нашей команде: “Это идиотская идея, давайте скорее осуществим ее!”»
Нужно было решить огромное количество вопросов, и не последним было, какие виды использовать. В идеале он хотел животное, для которого естественной средой обитания является Африка к югу от Сахары, регион, в котором на тот момент было наибольшее количество мин. Животное должно было быть не восприимчиво к заболеваниям, иметь сильно развитый нюх (поскольку ему нужно будет находить запах тротила по мизерной концентрации в воздухе), высокую продолжительность жизни и поддаваться обучению. Профессор Рон Верхаген, глава кафедры эволюционной биологии в университете Антверпена, который много лет проработал в Морогоро, сделал предложение. «Он сказал, ну у меня, похоже, есть подходящее животное: гигантская африканская сумчатая крыса, которую он когда-то видел в деревне на поводке».
Поначалу случались неудачи. Сперва крысы плохо размножались в неволе, а обучение требовало много времени. Но минная программа, которая работает на базе кампуса Сельскохозяйственного университета им. Сокоина, стала очень успешна. При среднем весе 1 кг крысы слишком легкие, чтобы мина сработала. Они могут пробежать и обыскать около 200 квадратных метров земли за 20 минут, в отличие от 50 квадратных метров в день, которые может обойти человек с металлоискателем. «Апопо», организация, основанная Вейченсом, отправляет обученных крыс в предположительно заминированные районы (но с небольшим количеством мин), где из-за такого риска невозможно возделывать землю или жить.
Регионы с малым количеством мин могут быть несоразмерно опасны, поскольку местные с большой долей вероятности пренебрегут риском и поселятся там. Джеймс Перси, менеджер по связям с общественностью в «Апопо» рассказывает такую историю: «Я совсем недавно был в Анголе. Рядом со школой там есть зона, где недавно взорвалась мина. Я разговаривал с директором, и он сказал, что если мальчики играют в футбол и пнут мяч в эту зону, то они тянут жребий, кто пойдет его доставать. Никто из мальчиков не пострадал, но когда крысы обыскали эту зону, то нашли еще одну мину».
В «Апопо» крыс обучают на тренировочном поле недалеко от штаб-квартиры. Однажды ранним утром я сажусь в «крысиный автобус» — грузовик, который перевозит крыс из их питомника, — и мы едем по ухабистой дороге до будки в конце красной грунтовки. Здесь тренеры собираются, чтобы взять свои синие халаты с логотипом «Апопо», бутылки с водой, арахис и бананы для крыс. Затем они направляются в поле.
На нем, под травой и кустарником, на 30 см вглубь, закопано 1500 деактивированных мин. С помощью ленты на поле разграничены прямоугольники, размерами от 5 х 3 до 10 х 20 метров. Тренеры работают парами, каждая на своем участке. Они начинают с одного конца. На обучаемую крысу надевают упряжь с закрепленной на ней пружиной большого диаметра. От ботинка одного тренера через эту пружину тянется провод к ботинку другого. Крыса свободно бегает вдоль провода, попутно обнюхивая землю. Ленты также прикреплены к обоим концам пружины, и тренеры их держат. Они используют их, чтобы мягко вернуть крысу на место, или заставить ее снова двигаться, если она останавливается слишком надолго.
Когда крыса закончит обнюхивать первые полметра ширины прямоугольника, тренеры делают шаг на полметра в сторону, и крыса снова принимается за дело. Тренеры знают, где находятся мины; когда крыса останавливается, принюхивается и царапает землю в правильном месте, один из тренеров сжимает кликер (какие применяются для дрессировки собак и дельфинов), и животное стрелой мчится получить кусочек банана или орешек.
В реальном поле (в отличие от тренировочного) дорожки для тренеров сначала проверяют металлоискателем. Если крыса поднимает тревогу, тренер кладет маркер, и когда зону полностью проверят, кто-нибудь с металлоискателем идет на место, чтобы подтвердить подозрения.
Чтобы успешно закончить обучение в качестве обнаружителя мин, крыса должна найти 100 процентов мин на тренировочном поле в один заход. Абдулла Мчомву возглавляет команду тренеров. Сегодня утром он здесь, курирует сессию. «Нужно быть терпеливым, — говорит он. — Некоторые обучаются быстро, другие медленнее, но в конце концов обычно все достигают цели».
Команды крыс «Апопо» на сегодняшний день провели работу в Анголе, Мозамбике, Камбодже, Таиланде, Вьетнаме и Лаосе, не только с минами, но и со старыми боеприпасами, минометами и гранатами. Команда «Апопо», работавшая в Мозамбике, например, уничтожила 13 294 мины и вернула более 11 миллионов квадратных метров земли населению. Программа сыграла важную роль в способности страны заявить в сентябре 2015 года, что в ней больше нет мин.
Мчомву начал работать с крысами в 2002 году. Он курирует работу 24 тренеров и говорит, что получает удовлетворение от работы. «Обучать крыс обнаруживать мины значит спасать человеческие жизни. Служить людям — мне это нравится».
В другой маленькой жаркой комнате в туберкулезном центре «Апопо», расположенном по той же дороге, что и штаб-квартира минного отдела, своенравная четырехмесячная крыса сует нос в одно из трех отверстий в уменьшенной версии полноразмерной тестовой туберкулезной камеры. Она так усердно в него тычется, будто хочет пролезть сквозь отверстие. Затем слышит щелчок и быстро поворачивается к маленькой щели в стенке клетки, раскрыв пасть, чтобы принять угощение: выдавленную из шприца порцию пюре из банана, авокадо и зерен.
Начальная стадия обучения крыс для вынюхивания как мин, так и туберкулеза заключается в социализации, объясняет Фиделис Джон. Крысят сперва забирают у матерей, когда им около пяти недель. Их берут в руки на постепенно увеличивающиеся периоды времени, чтобы они привыкали к переноске на теле тренера в течение дня. Следующая стадия — обучение при помощи кликера: их учат, что звук кликера означает — им дадут еду. Крысы на минной программе затем учатся ассоциировать запах тротила с наградой. Крысы, которые будут работать с туберкулезом, получают туберкулез-положительную пробу, объясняет Джон. «Как только крыса нюхает отверстие, я нажимаю на кликер. Так крыса понимает, что если она чувствуют этот запах, и срабатывает кликер, это означает, что она получит еду. Так что они понимают: “Если я чую туберкулез, то получаю еду”».
Процесс обучения занимает около девяти месяцев. Когда кажется, что животное готово, ему предлагают обнюхать 30 образцов, восемь из которых заражены туберкулезом. Чтобы завершить обучение, крыса должна определить семь из восьми образцов без ошибок, либо восемь из восьми, и тогда можно ошибиться один раз.
Затем обучение продолжается во время работы. Государственные больницы, участвующие в программе, присылают половину всех образцов мокроты от пациентов с подозрением на заболевание вместе с результатами микроскопических исследований, с помощью которых определяют наличие Mycobacterium tuberculosis. Тестирующие крысы обнюхивают как минимум 10 наборов по 10 образцов каждый рабочий день. Два клинически подтвержденных образца в каждом наборе из 10 действуют как обучающие усилители: когда крыса правильно определяет один из них, она слышит щелчок и получает порцию пюре. (Клинически подтвержденные образцы обычно действительно положительны, говорят в «Апопо»; основную проблему при стандартном микроскопическом исследовании представляют собой большое количество не выявленных случаев.)
Как минимум две крысы обнюхивают каждый из присланных клинически неподтвержденных образцов. Любой образец, который какая-либо из крыс опознала как положительный, отправляется на проверку более сложным и точным — и более дорогим — микроскопом, чем тот, который используется в больницах. В другой лаборатории комплекса есть пять светодиодных микроскопов, которые обычно используются для постановки окончательного диагноза. В день моего визита работают два техника. Один показывает мне, как выглядят бактерии туберкулеза, в своем микроскопе: крошечные, яркие флуоресцентные полоски. Только если светодиодное микроскопическое исследование подтвердит то, на что указали крысы, положительный результат отправляют обратно в клинику.
На юге Африки существует острая необходимость в более точных способах выявления туберкулеза, ведь это эпицентр эпидемии, говорит Хелен МакШейн, преподаватель вакцинологии Оксфордского университета и специалист по туберкулезу в Африке. «Что угодно, что быстрее, чувствительнее — или и то, и другое, — чем существующие методы определения туберкулеза, будет замечательно. Особенно что-то типа этого, не требующее большого количества ресурсов».
Однако любой новый метод диагностики туберкулеза должен быть как высокочувствительным (чтобы выявлять все случаи), так и высокоспецифичным (чтобы не определять слишком много образцов как туберкулез-положительные, если они не таковы), считает МакШейн.
GeneXpert, высокоточная технология на основе ДНК, которую поддерживает Всемирная организация здравоохранения, отвечает обоим требованиям. И в идеальном мире большинство клиник пользовались бы светодиодными микроскопами или GeneXpert. Но эти технологии дороги и медленны. Крыса, обучение которой стоит 6 500 долларов, может пройти 100 образцов за 20 минут. Устройству GeneXpert, которое стоит 17 000 долларов, требуется около двух часов для анализа одного образца. Просканировать образец с помощью крысы стоит один доллар, в то время как стоимость работы GeneXpert составляет 10 долларов. GeneXpert требуется стабильная подача электричества и контролируемые температуры, крысам требуется еда, вода и клетки для игр.
Кристоф Кокс говорит, что с крысами невозможно добиться одновременно высокой чувствительности и специфичности. Чувствительность можно улучшить (используя большее количество крыс для обнюхивания одного образца), но тогда ухудшается специфичность, и наоборот. Тем не менее, он убежден, что крысы сыграют важнейшую роль в диагностике. По его словам, для развивающихся стран крысы служат быстрым и доступным сортирующим инструментом, спасающим жизни.
На стенах кабинета доктора Клэр Гест — множество рамок с фотографиями собак. За ее головой — портрет золотистого ретривера по имени Дейзи, которая сейчас лежит, свернувшись, у моих ног. Дейзи занимает особое место в сердце Гест. В 2009 году, когда она работала над исследованием того, сможет ли группа собак, включая ее питомицу Дейзи, надежно определить на нюх рак молочной железы в образцах от человека, Дейзи начала «странно себя вести».
«Она все смотрела на меня. Однажды я открыла багажник машины, чтобы она могла вылезти, а она начала на меня прыгать. Это было странно, потому что Дейзи очень нежная собака. Она несколько раз сильно ударила меня, и я ее оттолкнула. Но я потрогала то место, куда она ударила — Гест касается груди, — и подумала: тут какое-то уплотнение». Она пошла к своему терапевту, который сказал, что, наверное, это киста. Специалист взял образец, и результаты были нормальными. Но специалист также отправил ее на маммографию, и его обеспокоило полученное изображение. «В итоге я оказалась в больнице и прошла кор-биопсию под контролем ультразвука. Я пошла забирать результаты, и мне сказали, что это рак, и к тому же, к моменту, когда я почувствовала уплотнение, он был уже настолько глубоко, что стадия, по-видимому, поздняя».
В то время Гест примерно на протяжении года находилась на посту главы Medical Detection Dogs (Собаки для медицинской диагностики. — Прим. пер.) (MDD), благотворительной организации, которую она основала при поддержке доктора Джона Черча, соавтора второго письма The Lancet. MDD, офис которой расположился в нескольких зданиях близ Милтон-Кинс, Великобритания, имеет две цели. Первая — обучить собак — «медицинских ассистентов», чьи носы могут спасти жизни их хозяев. MDD научила собак защищать людей с разными видами проблем: собак, которые, например, могут унюхать опасно низкий уровень сахара в крови у людей с диабетом; собаку, которая может определить наличие в воздухе чрезвычайно низкого количества белка арахиса и предупредить своего хозяина, у которого сильнейшая аллергия; даже собаку, которая может предупредить свою хозяйку с синдромом постуральной тахикардии, что она вот-вот потеряет сознание, так чтобы та могла принять безопасное положение.
Незадолго до того, как ей диагностировали рак, Гест, изначально работавшая психологом и собачьим тренером, занималась обучением собак — медицинских ассистентов, а также работой в области обнаружения рака. Обучение собак-ассистентов шло хорошо. «Я почти перестала заниматься работой с раком. Думала, что именно с медицинскими ассистентами мы сможем существенно на что-то повлиять. Но потом Дейзи сделала то, что сделала, и я подумала: вот куда нужно копать. Я не могла просто взять и не обращать на это внимания».
Сейчас Гест считается одним из ведущих исследователей в области обнаружения рака при помощи собак. В 2015 году она помогла организовать конференцию по биодиагностике в Кембридже. Вместе с командой, которая обучает собак и проводит тестирования в сотрудничестве с медицинскими группами, предоставляющими образцы, они опубликовали серию работ, показывающих, что да, собаки могут унюхать рак и что протоколы обучения более высокой сложности позволяют значительно увеличить точность. Другие команды опубликовали работы, где пришли к такому же заключению. Собаки могут унюхать рак мочевого пузыря, толстой и прямой кишок, яичников и простаты. Одно итальянское исследование, например, которое проводилось на двух собак и 900 образцах мочи, обнаружило, что собаки смогли точно определить полученные от мужчин с раком простаты образцы в примерно 98 процентах случаев.
Команда Гест сейчас работает над двумя крупными исследованиями, одно по раку молочной железы, совместно с Букингемширским филиалом Национальной службы здравоохранения, и второе вместе с Университетской больницей Милтон-Кинс, где они попробуют воспроизвести итальянское исследование по раку простаты. Пока что все указывает на то, что собаки могут быть гораздо эффективнее анализа ПСА (простат-специфического антигена), который используется на данный момент для диагностики рака простаты (лишь примерно треть мужчин с положительным анализом ПСА действительно имеют рак простаты, что ведет к значительному количеству ненужных биопсий, при этом тест пропускает примерно 1/5 мужчин, у которых действительно есть это заболевание). Исследование также изучит вопрос, могут ли собаки обнаружить рак простаты на более ранних стадиях, чем анализ ПСА.
Никто точно не знает, что за запах собаки чуют, но есть работа, показывающая, что метаболические изменения из-за рака приводят к появлению определенных летучих органических соединений, которые производят пораженные клетки, и, по-видимому, собаки способны обнаружить те, которые характерны для определенных типов рака.
10 лет назад, говорит Гест, медики были «в подавляющем большинстве настроены скептически» относительно диагностики рака при помощи собак. В некоторой степени, говорит она, это еще существует, частично из-за того, что никто не определил точно, сколько соединений собаки могут унюхать, но стабильное появление качественных исследований, которые говорят об этом явлении не как о шутке, меняет точки зрения. (На Кембриджской конференции профессор Мел Гривз из Института исследования рака в Лондоне встал и сказал: «Я приехал сюда с несколько скептическим настроем. Но то, что я увидел на эту тему, выглядит невероятно интересно и многообещающе…»).
«Это трудный путь, — говорит Гест. — Последние десять лет мы провели, осторожно убеждая медицинских специалистов и ученых». Теперь, однако, она говорит, что почти каждую неделю с ней связываются группы, которые надеются, что ее собаки примут участие в исследованиях с целью обнаружения запахов, которые могут указывать на ранние стадии широкого спектра болезней, в том числе болезни Паркинсона (сейчас они работают в этом направлении совместно с Манчестерским университетом). «Это очень интересное время», — говорит Гест. И, по ее мнению, настало время «выйти из тени» и сказать то, во что она верила с самого начала.
Когда она впервые занялась исследованиями с собаками, то, чтобы вовлечь скептиков, говорила, что это чисто экспериментальная работа, изучающая, действительно ли разные виды рака человека имеют отличительный запах. Конечная цель, говорила она всякому спрашивающему, заключается в том, чтобы использовать эти результаты для разработки электронных носов, обнаруживающих рак, чтобы больше не использовать собак. Она действительно все еще верит, что да, однажды из всего этого исследования появятся электронные носы, спасающие жизни. Но в ее офисе одна из четырех ее собак тихонько похрапывает, а Дейзи все еще лежит, свернувшись, у моих ног, и Гест говорит: «Как насчет людей, которые умирают сейчас? Если прямо сейчас, пока мы разрабатываем этот электронный нос, есть то, что может спасти чью-то жизнь, почему бы нам этим не воспользоваться?»
Доктор Георгис Мгоде, глава туберкулезной программы «Апопо» в Танзании, объясняет, что, в отличие от собак, определяющих на нюх рак, известно, что именно обнаруживают крысы. Он сам исследовал этот вопрос для своей диссертации.
В серии тщательных исследований он обнаружил, что они реагируют на сочетание шести летучих органических соединений, производимых бактерией Mycobacterium tuberculosis. Крысы могут обнаружить это соединение даже при очень низкой его концентрации, вот почему для них не проблема определить туберкулез у пациентов с ВИЧ.
Из-за ослабленного иммунитета у людей с ВИЧ развивается туберкулез при заражении значительно меньшим количеством бактерий, чем у здорового человека. Относительно малое число бактерий в образце мокроты уменьшает вероятность того, что техник с микроскопом обнаружит их. Но они все-таки производят запах, который могут учуять крысы.
Вероятно даже, что крысы могут унюхать бактерии в настолько минимальном количестве, что их не определит даже самая продвинутая лабораторная технология, таково предположение Мгоде. «Бывает, на то, что [клинический] образец положителен, указывают 11 крыс, но невозможно подтвердить, что это туберкулез [при помощи светодиодного микроскопа]. Для себя, — он похлопывает себя по груди, — для себя, я знаю, что это туберкулез. Но поскольку у нас нет традиционного одобренного способа, мы не сообщаем об этом пациенте».
Если крысы могут обнаружить туберкулез на более ранней стадии инфекции, чем любой другой метод, это может стать огромным преимуществом, поскольку чем раньше начать лечение пациента, тем меньше вероятность передачи инфекции другим людям. Мгоде планирует провести больше исследований, чтобы изучить это. Но сейчас крупнейшие цели в программе туберкулеза гораздо практичнее: быстрее доставлять результаты пациентам и расширить географию деятельности.
Программа начала работу в четырех больницах в 2007 году. Сейчас 21 клиника в Дар-эс-Саламе, примерно треть от общего количества, отправляет образцы на мотоциклах и автобусах к крысам. Крысы также получают образцы от одной клиники на побережье и трех в Морогоро. Смежная программа поменьше, запущенная в Мапуту, Мозамбик, в 2013 году и использующая девять крыс, обученных в Морогоро, получает все образцы с подозрением на туберкулез, собранные здесь.
В 2015 году крысы, определяющие туберкулез, просканировали свыше 40 000 образцов. Всего с начала программы они проверили 342 341 образец и обнаружили 9 127 пациентов, которым в больнице сказали, что у них нет туберкулеза. В целом крысы повысили уровень определения случаев туберкулеза у населения, которое они проверяют, примерно на 40 процентов. «Апопо» сейчас ведет переговоры о начале новой туберкулезной программы в Аддис-Абебе, Эфиопия. Если они смогут собрать впечатляющие данные по обнаружению в третьем центре, это может помочь убедить оставшихся скептиков в пользе крыс, надеется Кристоф Кокс.
Вторая основная цель сейчас — переместить проверку туберкулеза в Танзании из Морогоро в Дар-эс-Салам. Благодаря этому можно будет возвращать результаты от крыс в больницы быстрее, тогда появится возможность отдать их пациентам одновременно со стандартными микроскопическими исследованиями, а не позже. Такая задержка сейчас означает, что чуть менее трети пациентов, диагностированных при помощи крыс, не получают свой положительный результат анализов. Это должно привести к тому, говорит Мгоде, что программа спасет еще больше жизней.
В Дар-эс-Саламе я встречаюсь с Клауди, мальчиком, чей туберкулез выявили в «Апопо». Он ждет меня на крошащемся бетонном крыльце своего дома в Тандале, нищей окраине города, одетый в школьную желтую рубашку с короткими рукавами и серые шорты. Именно на таких окраинах, где часто много людей живут в одном доме, а питание плохое, туберкулез довольно легко распространяется, объясняет Сколастика Мьемба, работающая в «Апопо». Она заканчивает магистерскую программу по здравоохранению в Университете Дар-эс-Салама.
В «Апопо» Мьемба возглавляет команду волонтеров, работающих с населением, — людей, которые находят пациентов, диагностированных при помощи крыс, и прикладывают все усилия, чтобы они принимали лекарства. Она переводит, пока бабушка Клауди объясняет, что случилось. Мальчику сейчас восемь, а заболел он в шесть. «Он был в плохом состоянии, — говорит его бабушка, — кашлял и кашлял, и лучше ему не становилось».
Когда она отвела его в туберкулезную больницу, стандартное микроскопическое исследование дало отрицательный результат. Клауди продолжал страдать. Но затем, через чуть больше недели после получения отрицательного результата, с семьей связался волонтер «Апопо», который объяснил, что образец Клауди проверили снова, на этот раз при помощи крыс. Крысы опознали его как положительный, что привело к дальнейшему тестированию, и оно подтвердило, что у мальчика туберкулез.
Врачи Клауди выписали антибиотики. Волонтер приходил каждый день, чтобы убедиться, что Клауди принимает таблетки весь шестимесячный курс лечения. Сейчас он здоров и может усердно трудиться в школе.
Однако, объясняет Мгоде, преимущества правильного диагноза — в гораздо большем, нежели доступ к спасающим жизнь лекарствам. Для некоторых пациентов существует также стигма подозрения на ВИЧ.
Не так давно Мгоде с группой благотворителей «Апопо» встретился с мужчиной из Морогоро, чей туберкулез был обнаружен крысами. «После я спросил его на суахили: “Когда ты пошел в больницу и получил отрицательный результат, как ты себя чувствовал?” Он сказал: “Ох, мои коллеги спрашивали меня: “Если не туберкулез, то что же это?” В этом и проблема. Он чувствовал, что его друзья думают, у него ВИЧ. Поэтому, когда он получил результат теста от крыс, показывающий, что у него туберкулез, он был счастлив».
Вейченс и Мгоде оба говорят о том, как трудно найти финансирование крысиной программы. Большую часть бюджета «Апопо» составляет сбор относительно маленьких сумм пожертвований от разных правительств и бизнес-организаций, а также доходы от программы, которая позволяет людям «взять под опеку» крысу. Скорость и объемы исследования с собаками также страдают от нехватки финансирования, говорит Клэр Гест.
Для нее успех крысиной программы «Апопо» стал «вдохновляющим». Что касается собак, следующие три года будут критическими, говорит она. Если исследования рака простаты и молочной железы пройдут хорошо, она надеется, что собаки присоединятся к крысам как животные, полностью приспособленные к обнаружению заболевания. Она также надеется, как и Мгоде со своими крысами, что дальнейшая работа покажет способность собак обнаружить заболевание на более ранней стадии, чем многие ныне существующие технологии.
Крысы же, вне зависимости от того, что произойдет в будущем с надеждами на расширение — и финансирование, — «уже являются технологией, спасающей многих людей, — говорит Мгоде, — их влияние уже огромно».