【癌からCOVID-19まで】人間の病気を検出できる動物たち

病気を正確に診断するとなると、体の中で何が起こっているのかを皮膚の奥まで見ることができる高価でハイテクな機械や機器が必要だと思うかもしれません。

しかし、これらのハイテク機器は確かに信じられないほど素晴らしいものですが、病気を検出できる機器はそれだけではありません。実際には、これらの強力な病気検出剤の一つと家を共有することもあります。

何も知らないペットの飼い主が、自分のペットに健康上の問題があることを知った例はたくさんあります。

例えば、犬が飼い主の皮膚の斑点を舐めたり、匂いを嗅いだり、噛もうとしたりすることもあります。この斑点は、後に悪性黒色腫と診断されました。

実際に、微小な線虫からアリ、マウス、犬に至るまで、多くの動物種が、実験中に人間や生体サンプルから病気を検出する能力を実証しています。

検出された病気は、がんや尿路感染症、COVID-19や胃腸感染症のクロストリジウム・ディフィシレ（Clostridium difficile）など、多岐にわたります。

これらの病気の多くは、特に脆弱で免疫不全の患者にとっては重篤化する可能性があるため、正確で早期の発見が不可欠です。

ここでは、人間の病気を検出することができる素晴らしい動物の一部をご紹介します。

犬

犬は、パーキンソン病、膀胱がん、マラリアなど、さまざまな病気を発見できる動物として最もよく知られている例でしょう。てんかん発作や糖尿病患者の低血糖も、特別に訓練された医療警戒犬によって検知されます。

犬の優れた嗅覚は、驚くほど低濃度であっても特定の匂いを感知する能力の鍵となるようです。実際、犬の嗅覚は人間の嗅覚の1万倍以上と考えられています。新しい匂いを嗅ぎ分ける際にも、鼻孔を独立して使うことができます。

バイオ検知犬と医療警戒犬は、最初に特定の匂いを、おいしいごちそうやおもちゃなどのポジティブな報酬と関連付けるように訓練されます。

その後、発作 (またはその他の健康上のイベント) を予測するハンドラーの匂いの変化や身体的および行動的な変化を認識するようになります。

バイオ検知犬は通常、匂いを認識するとフリーズし、報酬を待ちます。医療警戒犬は、多くの場合、ハンドラーと対話します。例えば、安全のために行動を起こす必要があることを示すために、手を振ったり、小突いたりします。

ネズミも特定の匂いを嗅ぎ分けるのが得意です。

アフリカの巨大フクロネズミは、モザンビークで地雷の爆発物の匂いを嗅ぎ分けるように訓練されています。

これらのネズミは、疑いのある患者から回収された痰のサンプルから結核を検出する上で重要な役割を果たしており、貴重な医療検出のパートナーであることも証明されています。

ネズミは素早く、100人の患者のサンプルを確認するのに20分しかかかりません。彼らは嗅覚を使って、サンプル中の結核の特徴的な化学的特徴を検出します。

仕事の成果に対する報酬は、アボカドとバナナのおやつです。このため、訓練されたネズミは、診断やスクリーニングのための施設では時間とお金が限られているかもしれない貴重な選択肢となっています。

これらのネズミは、信じられないほどの成功率を持っています。結核の陽性症例を81%の確率で正確に検出するのです。

ミツバチでさえ、肺がん、結核、COVID-19など、サンプルに含まれる特定の病気の兆候を検出することができます。

ミツバチは低濃度の匂いに非常に敏感で、犬やネズミと同じように化学変化を検出することができます。

研究者は、特定の匂いの存在に反応するようにミツバチを訓練することができました。それは、糖分のご褒美に舌を伸ばすことです。

訓練によって、この反応は一貫したものとなり、病気の状態に関連する匂いに対して非常に敏感になります。

この能力により、ミツバチは他の動物と同じように病気を検出するのに役立ちます。その大きさは、迅速なサンプルスクリーニングのためのより効率的で低コストの選択肢となる可能性があります。

しかし、動物はどのようにして病気の存在を特定できるのでしょうか？それは、多くの動物が人の化学的な香りのプロファイルの小さな変化を検出する能力に関係しています。

多くの種（犬、ネズミ、ハチなど）は、揮発性有機化合物（VOC）と呼ばれる物質の非常に微妙な変化を検出することができます。

VOCは、健康なときでも体内に非常に低いレベルで放出されます。実際、人間の呼気には約3, 500種類のVOCが含まれています。

体内に放出されるVOCの組成と濃度は、その人の健康状態によって変化し、感染症と戦っている場合や健康上の問題によって異なります。

動物の病気検出能力は、人間のためだけではありません。線虫（Caenorhabditis elegans）は、人間のサンプルのがんを検出できるだけでなく、優れた嗅覚を持つため、犬や猫のサンプルのがんも検出できます。

さまざまな種が正確に病気を嗅ぎ分けるスキルを持っているため、訓練された検出動物は、特定の健康状態をスクリーニングするための効果的で非侵襲的（生体を傷つけないこと）で、迅速かつ費用対効果の高い方法になるかもしれません。それは、人と動物の間のポジティブな相互作用をさらに強化する可能性があります。

特に、規制のために、病気の検出に使用される動物は現在、医学的診断技術と一緒に使用されるスクリーニングの「ツール」としてみなされます。しかし、規制の枠組みが許せば、いつの日か検出動物が診断の重要な要素になるかもしれません。

実際、検出犬は通常のPCR検査よりも迅速に (そして安価に) COVID-19のサンプルをスクリーニングしました。

動物の検出能力を理解することで、動物の驚くべきスキルを応用することで、研究室の診断検査をさらに改善することができるかもしれません。

動物の嗅覚を活用することは私たちにとって有用かもしれませんが、関係する動物の健康と福祉も優先されなければならないことを忘れてはなりません。

働く動物の倫理は、彼らを含む広範な疾患スクリーニングプログラムのコスト、安全性、効率性の考慮と同時に常に考慮されなければなりません。