Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Ищейки — не только собаки

В материалах рубрики использованы сообщения следующих журналов: «BBC Science Focus», «Economist» и «Nature» (Великобритания), «Psychologie Heute» (Германия), «American Scientist», «Science», «Science News» и «Wired» (США), «Le Point» (Франция).

Собака способна учуять пахнущее вещество в концентрации, соответствующей одной капле на объём 20 плавательных бассейнов олимпийского размера. И эта собачья способность с давних пор используется для поиска пропавших людей, преступников, наркотиков, взрывчатки и даже дорогостоящих грибов — трюфелей. В последнее время выясняется, что специально тренированный нюх способен ещё на многое: определять больных некоторыми недугами, включая рак, малярию, болезнь Паркинсона. А немецкие исследователи натренировали собак с точностью 97% распознавать по пробам слюны COVID-19 ещё до того, как появятся симптомы. Американские фитопатологи научили собак находить цитрусовые деревья, поражённые опасной бактериальной инфекцией. Причём эти ищейки находят больные деревья уже через 30 дней после заражения, тогда как биохимический анализ позволяет выявить болезнь лишь через три месяца. Точность выявления, если используются совместно два пёсика, составляет 100%.

Французские врачи поддержали инициативу немецких коллег и тоже тренируют собак на запах коронавируса. В данном случае используется не слюна, а запах пота. Фото: Dominique Grandjean et al./Wikimedia Commons/CC-BY-4.0.
Собак научили определять болезнь цитрусовых деревьев по запаху. Фото: Tim R.Gottwald/USDA/PD.
Черви Caenorhabditis elegans под микроскопом. Японцы приспособили их для диагностики рака. Фото: ja/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0.

Но собаки — довольно капризные и требовательные сотрудники. Обучение сложное и длительное, нужны специалисты по обращению с четвероногими друзьями человека. Собаке с её живым умом надоедают однотипные и неинтересные задания, не требующие подвижности, хочется побегать, поиграть. Кроме того, для поиска болезней по запаху необходим особый талант. Уже в начале тренировок более половины кандидатов отсеиваются.

Поэтому поиски менее требовательных диагностов продолжаются и спускаются всё ниже по эволюционной лестнице животных. В Нидерландах возникла компания, классическим павловским методом обучающая пчёл ощущать запах COVID-19. Им дают сахарный сироп вместе с каплей слюны больного, а к слюне здорового сахар не добавляют. Так что пчёлы обучаются вытягивать свой хоботок к капле, в которой чувствуют запах коронавируса. После такой тренировки пчела привлекается к слюне больного. Обучение проводят автоматы, каждый из которых выпускает в день более сотни «экспертов». Авторы метода и их датские коллеги надеются таким же способом научить пчёл диагностировать и рак.

Профессор зоологии и нейробиологии Джованни Галиция из университета Констанца в Германии предлагает использовать для поиска болезней генно-модифицированных плодовых мушек. Их гены изменены таким образом, что мозг мушки, почуявшей нужный запах, начинает светиться. Галиция тренирует своих мух на культуре раковых тканей, а затем, посадив муху под объектив микроскопа, направляет на её антенны струйку воздуха от исследуемой пробы тканей. Если тут пахнет раком — голова мушки светится. Но метод не очень удобен, считает его автор, хотя с мухами иметь дело много легче и дешевле, чем с собаками. Так что профессор намерен наладить работу с отдельными нервными клетками дрозофилы, а затем — с молекулами, отвечающими в этих клетках за обоняние.

Ещё более простой и удобный в работе объект у Хироцу Такааки из университета Кюсю. Это популярная в биомедицинских исследованиях нематода Caenorhabditis elegans, которую несложно разводить в лаборатории и можно вообще не кормить месяцами. В 2015 году Такааки обнаружил, что эти микроскопические (длиной около миллиметра) червячки, помещённые рядом с каплей человеческой мочи, отползают в сторону, если человек здоров, но привлекаются к капле от больного раком. На следующий год открыватель основал фирму, имеющую сейчас в Японии три центра диагностики. Робот-манипулятор капает исследуемый образец на край чашки Петри, а в середину высаживает массу нематод. Если они ползут к каплям, значит, почуяли один из 15 типов злокачественного процесса. Анализ для верности повторяют несколько десятков раз. Но более точный диагноз — какого конкретно органа процесс коснулся — червячки не дадут. Сейчас сотрудники фирмы намерены, применяя методы генной инженерии, обострить обоняние червей. В 2022 году руководители компании надеются разработать тест, специфичный для рака поджелудочной железы.

Другие статьи из рубрики «О чем пишут научно- популярные журналы мира»

Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее