犬类似乎能非常准确地检测冠状病毒,最高准确率阴性100%,阳性92%

2020
12/04

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探酶 / E探索医学
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世界各地的研究小组都在测试狗狗是否能通过嗅觉发现COVID-19。

世界各地的研究小组都在测试狗狗是否能通过嗅觉发现COVID-19。

人类一直在利用犬科动物的嗅觉优势,它们在人类健康上发挥了超出想象的作用。狗狗的鼻子有高达3亿个气味探测器,而人类则只有500万或600万,嗅觉能力比人类好50倍,他们每小时能闻到250个人的气味。狗狗可以检测出人们无法闻到的微小气味。嗅探犬在机场已经很常见,可以在其中检测枪支,爆炸物和毒品。

自上世纪80年代以来,有关狗嗅出癌症的报道就有文献记载。狗被训练出嗅出疟疾、帕金森氏症、癌症和许多细菌疾病。

来自Nature News最新的消息报道,犬类似乎能非常准确地检测冠状病毒感染,但研究人员表示,在扩大这种方法的规模之前,还需要进行大规模的研究。

在世界各地,犬科动物正在接受训练,以检测COVID-19感染的迹象。训狗师声称取得了非凡的成果-在某些情况下,他们说狗狗可以近乎完美地检测病毒。

参与这项研究的科学家认为,犬科动物可以帮助控制大流行,因为它们可以在机场或体育场馆等人流集中的地方,每小时对数百人进行筛查,而且比RNA扩增技术PCR等传统检测方法更便宜。

但这些发现中的大多数还没有经过同行评议或发表,这使得更广泛的科学界很难对这些主张进行评估。从事更传统的病毒测试的研究人员表示,犬类研究小组的初步结果令人感兴趣,并显示出希望。但是有人质疑这个过程是否可以扩大到可以使动物产生有意义影响的水平。

11月3日,研究这些动物的小组在一个名为“国际K9团队”的在线研讨会上开会,分享实验的初步结果,并改善了他们的研究协调方式。

德国汉诺威兽医大学的兽医神经学家Holger Volk ,正在领导一项训练和研究冠状病毒嗅探犬的工作,他表示,没有人说他们可以取代PCR机器,但他们可能非常有前景。

利用这些动物进行COVID-19测试,准确率高达100%

科学家对狗狗进行了训练,以检测一些癌症和疟疾,但这些动物并不常用于此目的。研究人员并不确定狗狗们闻到的是什么,但许多人怀疑这些疾病会导致人体释放出一种独特的挥发性有机化合物(VOCs)。这些分子很容易蒸发,从而产生狗狗能够识别的气味。以前对非COVID病毒的研究表明,病毒感染也可能导致身体产生这种反应。

在疫情早期,许多嗅犬科学家将注意力转向COVID-19。它们训练犬类嗅闻无菌容器中的样本,最常见的是汗液,当它们发现感染迹象时,它们会坐在地板上或用爪子抓地板。在阿拉伯联合酋长国、芬兰和黎巴嫩的机场进行的试验,使用狗检测乘客汗液样本中的COVID-19;然后与常规测试进行对比。根据K9会议上提交的数据,芬兰和黎巴嫩的狗在常规检测发现病毒的几天前就发现了病例,这表明它们可以在症状开始之前发现感染。

贝鲁特圣约瑟夫大学的外科医生和研究员RRiad Sarkis参与了一个法国-黎巴嫩项目,该项目已经训练了18只狗。Sarkis在黎巴嫩的机场试验中使用了表现最好的两名选手。这些狗对1680名乘客进行了筛查,发现158例COVID-19病例,经PCR检测确诊。

根据未发表的结果,这些动物以100%的准确度正确鉴定出阴性结果,并正确检测出92%的阳性病例。Sarkis表示,这种方法非常准确、可行、便宜和可复制的。他已就在学校、银行和监狱使用这些狗,并正在与一家购物中心合作,利用这些动物进行COVID-19测试。

瑞士日内瓦大学医院的病毒学家Isabella Eckerle说,实验室空间有限的低收入国家可能会特别受益。

需要更大的样本量

但Volk的研究小组在期刊上仅发表了一篇关于狗嗅出COVID-19的功效的文章;他把这篇文章描述为一项初步研究。研究人员对8只狗进行了训练,从7名患有COVID-19的住院患者和7名未感染者的口腔和气管中提取样本。狗识别出83%的阳性病例和96%的阴性病例。

标准PCR实验室试验的假阳性率和误报率因使用的试验品牌和试验时间而异。一项以medRxiv预印本2形式发表的系统综述发现,如果重复检测同一样本,RT-PCR检测的假阴性率为2-33%。根据政府文件,英国高达4%的PCR检测结果可能是假阳性。

批评人士说,德国的狗研究使用的患者样本太少。费城宾夕法尼亚大学宾州兽医工作犬中心的负责人Cynthia Otto说,这些狗可能正在学习识别样本的特殊气味,而不是COVID-19的气味。

在她同样未发表的研究中,她发现狗可以区分COVID-19患者和非患者的尿液或汗液样本。她正在与化学家们合作,研究狗狗们正在识别哪些VOCs;一篇描述这一点的论文正在审查中。为了收集大量数据集,她的团队正在收集1000件T恤上的汗液样本,这些T恤是那些在COVID-19测试中呈阳性或阴性的人隔夜穿的。

法国的一个小组由巴黎附近的阿尔福特国家兽医学院的兽医科学家Dominique Grandjean领导,于6月份将其研究成果发布在预印本服务器bioRxiv上。

Sarkis和其他的研究人员训练了8只狗来检测198个汗液样本中的COVID-19,其中大约一半的样本来自于该病患者。当这些样本隐藏在一排阴性样本中,狗识别出阳性样本的几率为83-100%。论文并没有说明狗对阴性测试结果的识别能力。这项研究目前正在杂志上进行评论,但是Grandjean说,这个过程并不容易。发表关于检测犬的论文非常困难,因为大多数审稿人不太了解工作犬。

加州大学伯克利分校从事COVID检测的基因编辑科学家Fyodor Urnov说,这项研究的数据看起来很有希望。但他希望看到更大的数据集,说明狗如何很好地识别阳性和阴性样本。他还指出,个别狗的表现是有差异的。例如,在Grandjean的研究中,2只狗在68份阳性样本中鉴别出68份,而在57份样本中,有一只则漏掉了10份。

伦敦卫生与热带医学院传染病研究人员James Logan同意,在更广泛的科学界能够评估这些狗可能有多大用处之前,研究人员还需要扩大样本量。

来源:Nature.

本文转载自公众号E探索医学,作者探酶

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关键词:
COVID-19,犬类,检测新冠病毒

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