Δεν είναι λίγες οι περιπτώσεις όπου ιδιοκτήτες κατοικίδιων έχουν παρατηρήσει αλλαγές στη συμπεριφορά των ζώων τους πριν ακόμη υπάρξει διάγνωση κάποιου προβλήματος. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελούν σκύλοι που επιμένουν να γλείφουν συγκεκριμένα σημεία του δέρματος, τα οποία στη συνέχεια διαπιστώνεται ότι σχετίζονται με κακοήθες μελάνωμα.
Οι παθήσεις που έχουν συσχετιστεί με τέτοιες ικανότητες περιλαμβάνουν μορφές καρκίνου, λοιμώξεις του ουροποιητικού, φυματίωση, COVID-19 και λοιμώξεις από Clostridium difficile. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η δυνατότητα έγκαιρου εντοπισμού θα μπορούσε να αποδειχθεί ιδιαίτερα σημαντική, ειδικά για ευάλωτες ομάδες.
Οι σκύλοι αποτελούν ίσως το πιο γνωστό παράδειγμα ζώων που μπορούν να εκπαιδευτούν για την ανίχνευση προβλημάτων υγείας. Με κατάλληλη εκπαίδευση, έχουν καταφέρει να αναγνωρίσουν:
τη νόσο του Πάρκινσον,
τον καρκίνο της ουροδόχου κύστης,
την ελονοσία,
επερχόμενες επιληπτικές κρίσεις,
επεισόδια υπογλυκαιμίας σε άτομα με διαβήτη.
Το βασικό τους πλεονέκτημα είναι η εξαιρετικά ανεπτυγμένη όσφρησή τους, η οποία θεωρείται πάνω από 10.000 φορές ισχυρότερη από εκείνη του ανθρώπου. Μάλιστα, μπορούν να χρησιμοποιούν τα ρουθούνια τους ανεξάρτητα και να εντοπίζουν συγκεκριμένες χημικές ουσίες ακόμη και όταν αυτές υπάρχουν σε εξαιρετικά μικρές συγκεντρώσεις.
Οι λεγόμενοι "βιο-ανιχνευτικοί" σκύλοι μαθαίνουν να συνδέουν συγκεκριμένες οσμές που σχετίζονται με ασθένειες με μια ανταμοιβή, όπως μια λιχουδιά ή ένα παιχνίδι.
Όταν αντιληφθούν την επιθυμητή οσμή, μπορούν να παραμείνουν ακίνητοι ως ένδειξη εντοπισμού ή να ειδοποιήσουν τον άνθρωπό τους αγγίζοντάς τον με τη μουσούδα ή το πόδι. Η συγκεκριμένη ικανότητα μπορεί να έχει ιδιαίτερη αξία για ανθρώπους που αντιμετωπίζουν διαβήτη ή επιληψία.
Οι αφρικανικοί γιγάντιοι αρουραίοι έχουν ήδη αξιοποιηθεί σε πρακτικές εφαρμογές, όπως ο εντοπισμός ναρκών σε χώρες μεταξύ των οποίων και η Μοζαμβίκη. Οι δυνατότητές τους, όμως, δεν περιορίζονται στον εντοπισμό εκρηκτικών.
Χάρη στην εξαιρετικά ανεπτυγμένη όσφρησή τους, μπορούν να εκπαιδευτούν ώστε να αναγνωρίζουν τη φυματίωση μέσα από δείγματα πτυέλων.
Ένα σημαντικό πλεονέκτημά τους είναι η ταχύτητα. Ένας αρουραίος μπορεί να εξετάσει περίπου 100 δείγματα μέσα σε μόλις 20 λεπτά, διαδικασία που μπορεί να είναι πολύ ταχύτερη από τις παραδοσιακές εργαστηριακές μεθόδους.
Για κάθε σωστή ανίχνευση, οι αρουραίοι επιβραβεύονται, μεταξύ άλλων, με τροφές όπως μπανάνα και αβοκάντο.
Μελέτες έχουν καταγράψει ποσοστό επιτυχίας περίπου 81% στην αναγνώριση θετικών περιστατικών φυματίωσης. Αυτό θα μπορούσε να τους καταστήσει ιδιαίτερα χρήσιμους σε περιοχές όπου οι διαθέσιμοι πόροι για εργαστηριακές εξετάσεις είναι περιορισμένοι.
Μέλισσες
Ακόμη και οι μέλισσες έχουν αποδειχθεί ικανές να εντοπίζουν χημικές αλλαγές που σχετίζονται με διάφορες ασθένειες. Μεταξύ αυτών περιλαμβάνονται ο καρκίνος του πνεύμονα, η φυματίωση και η COVID-19.
Οι μέλισσες μπορούν να αντιλαμβάνονται οσμές ακόμη και όταν αυτές βρίσκονται σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις. Οι ερευνητές μπορούν να τις εκπαιδεύσουν να αντιδρούν σε μια συγκεκριμένη οσμή, προσφέροντάς τους ως ανταμοιβή ζάχαρη.
Μέσω της εκπαίδευσης, η αντίδραση αυτή γίνεται σταδιακά προβλέψιμη και αρκετά ακριβής, επιτρέποντας στις μέλισσες να λειτουργούν ως μικροσκοπικοί βιολογικοί ανιχνευτές.
Το μικρό τους μέγεθος, σε συνδυασμό με την ταχύτητα και το χαμηλό κόστος διατήρησής τους, δημιουργεί την προοπτική να χρησιμοποιηθούν στο μέλλον σε μεθόδους μαζικής ανίχνευσης.
Πώς μπορούν να εντοπίζουν τις ασθένειες;
Το κοινό στοιχείο σε πολλές από αυτές τις περιπτώσεις είναι η ικανότητα των ζώων να αντιλαμβάνονται πολύ μικρές μεταβολές στις πτητικές οργανικές ενώσεις, γνωστές ως VOCs, που απελευθερώνει το ανθρώπινο σώμα.
Η ανθρώπινη αναπνοή περιέχει περίπου 3.500 διαφορετικές πτητικές οργανικές ενώσεις. Όταν ο οργανισμός νοσεί, το χημικό προφίλ αυτών των ενώσεων μπορεί να μεταβληθεί. Οι συγκεκριμένες αλλαγές αποτελούν ουσιαστικά τα σήματα που μαθαίνουν να αναγνωρίζουν τα ζώα.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι φυσικές αισθητηριακές τους ικανότητες επιτρέπουν την ανίχνευση χημικών μεταβολών που η σύγχρονη τεχνολογία εξακολουθεί να προσπαθεί να αναπαράγει.
Αξιοσημείωτη είναι και η περίπτωση του μικροσκοπικού σκουληκιού C. elegans, το οποίο έχει δείξει ότι μπορεί να αναγνωρίζει ενδείξεις καρκίνου σε ανθρώπινα δείγματα. Η ικανότητά του, μάλιστα, δεν περιορίζεται στον άνθρωπο, καθώς έχει καταγραφεί δυνατότητα ανίχνευσης σχετικών ενδείξεων και σε δείγματα από ζώα, όπως σκύλους και γάτες.
Μπορούν τα ζώα να χρησιμοποιηθούν ως διαγνωστικά εργαλεία;
Παρά τα εντυπωσιακά αποτελέσματα, τα ζώα-ανιχνευτές δεν χρησιμοποιούνται σήμερα ως αυτόνομα μέσα για την οριστική διάγνωση μιας ασθένειας. Ο ρόλος τους αφορά κυρίως τη διαλογή, δηλαδή τον εντοπισμό πιθανών περιστατικών που στη συνέχεια χρειάζονται επιβεβαίωση με τις καθιερωμένες ιατρικές εξετάσεις.
Τα μέχρι τώρα δεδομένα, ωστόσο, παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Σε ορισμένες έρευνες, εκπαιδευμένοι σκύλοι κατάφεραν να αναγνωρίσουν την COVID-19 γρήγορα και με χαμηλότερο κόστος σε σύγκριση με τη διαδικασία του PCR.
Η μελέτη των ικανοτήτων αυτών των ζώων μπορεί επομένως να βοηθήσει όχι μόνο στην ανάπτυξη νέων μεθόδων ανίχνευσης, αλλά και στην καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο μπορούν να εντοπίζονται οι χημικές αλλαγές που προκαλούν οι ασθένειες.
Παράλληλα, οποιαδήποτε αξιοποίηση ζώων για τέτοιους σκοπούς θα πρέπει να γίνεται με αυστηρούς κανόνες ευζωίας. Η αποτελεσματικότητα και το χαμηλό κόστος δεν αρκούν από μόνα τους. Η υγεία, η ασφάλεια και η ηθική μεταχείριση των ζώων που συμμετέχουν σε προγράμματα ανίχνευσης πρέπει να αποτελούν εξίσου σημαντικές προτεραιότητες.
