سرطان البروستات.. قد تكتشفه الكلاب بحاسة شمّها القوية

أثبتت دراسة تجريبية ، قام بها باحثون بريطانيون وأمريكيون حيث دربوا عدداً من الكلاب على اكتشاف سرطان البروستات العدواني من عينات بول الناس.

وتبين في الدراسة التي نشرتها صحيفة “ديلي ميل” وترجمها  “صوت بيروت إنترناشونال” أن لدى الكلاب حاسة شم حساسة للغاية ويمكنها التقاط “المركبات العضوية المتطايرة” (VOCs) التي يتم إصدارها خلال المراحل المبكرة للعديد من أنواع السرطان.

ومن ثم استخدم العلماء البيانات لإنشاء شبكة عصبية اصطناعية يمكنها اكتشاف المواد الكيميائية الخاصة بالسرطان التي يمكن أن تشمها الكلاب.

ويأمل الباحثون أن يتمّ تكرار أداء الكلاب في نهاية المطاف واستخدامها في التكنولوجيا على شكل تطبيق على الهاتف الذكي على سبيل المثال.

وقد تم تدريب لابرادور يبلغ من العمر أربع سنوات وفيزلا يبلغ من العمر سبع سنوات للكشف عن رائحة سرطان البروستات في عينات البول التي تم جمعها من المرضى الذين يعانون من هذا المرض ، بما في ذلك سرطان البروستات من نوع غليسون 9 وهو أكثر الأورام فتكاً التي من شأنها أن تستفيد أكثر من الكشف المبكر.

وقد أجريت الدراسة من قبل خبراء من Medical Detection Dogs في ميلتون كينز ، وكذلك معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) وجامعة جونز هوبكنز في الولايات المتحدة ، بدعم من مؤسسة سرطان البروستات في الولايات المتحدة.

ويقول الباحثون في ورقة بحثهم أنّ “التشخيص عن طريق شم الكلاب ، باستخدام الكلاب المدربة على اكتشاف السرطان عن طريق الرائحة ، قد ثبت أنه محدد وحساس”.

وضيف الباحثون أنه “في حين أن الكلاب نفسها غير عملية كأجهزة استشعار تشخيصية قابلة للتطوير ، فإن الشم الآلي للكشف عن السرطان قابل للاختبار، لقد أظهرنا أنه من الممكن تكرار أداء الكلب كأجهزة استشعار وأدمغة، فقد حان الوقت الآن لوضع هذه التكنولوجيا في كل هاتف ذكي.’

ويشير الفريق في الدراسة إلى أن سرطان البروستات هو السبب الرئيسي الثاني لوفاة السرطان لدى الرجال في الدول المتقدمة.

حيث سيتم تشخيص ما يقرب من واحد من كل تسعة رجال بسرطان البروستات في مرحلة ما من حياتهم ، ويتم تشخيص أكثر من 47500 رجل بسرطان البروستات كل عام ، أي 129 رجلاً كل يوم.

وهناك حاجة إلى استراتيجية اكتشاف أكثر حساسية لسرطان البروستات القاتل من اختبار الدم القياسي PSA (مستضد البروستات النوعي) ، وفقاً للفريق.

ويمكن أن يخفق اختبار فحص PSA المستخدم على نطاق واسع للكشف عن سرطان البروستات العدواني لدى الرجال المصابين به ، أو قد يشير إلى أن السرطان عدواني عندما لا يشكل بالفعل خطراً كبيراً.

وتبين أنّ الإفراط في تشخيص السرطانات غير المهمة التي تسببها PSA والتي من غير المحتمل أن تضر بالمرضى خلال حياتهم يمكن أن تثير تدخلات طبية غير ضرورية مع آثار جانبية غير سارة بما في ذلك تسرب البول أو ضعف الانتصاب.

ويتم استكشاف حالياً اختبارات بديلة ، وأظهرت الأبحاث أيضاً أنه يمكن تدريب الكلاب على اكتشاف سرطان البروستات من عينات البول بدرجة عالية من الدقة.

وقد أظهرت الملاحظات التي يعود تاريخها إلى منتصف عام 2000 أن الكلاب يمكنها أن تشم بدقة البروستات في حالته المبكرة وغيرها من أنواع السرطان بدقة مثيرة للإعجاب.

ومع ذلك ، فإن الكلاب ستكون غير عملية للفحص على نطاق واسع ، ومن هنا ضرورة البحث عن “أدوات كشف جديدة” مثل الذكاء الاصطناعي (AI).
بالإضافة إلى ذلك، لم يعرف الباحثون بالضبط عناصر الرائحة التي كانت تكتشفها الكلاب وكيف كانوا يعالجون المعلومات.
ولإكمال الدراسة، قام الفريق بتدريب كلبين ، فلورين اللابرادور ، وميداس الفيتزلا ، للكشف عن سرطان البروستات العدواني من عينات البول.

حيث كان كل من الباحثين والكلاب لا يعرفون أي من العينات تابعة لمرضى السرطان وتلك التابعة للمرضى الأصحاء.

واكتشف فلورين وميداس سرطانات البروستات العدوانية “بسرعة وبدقة” من عينات البول ، حتى استطاعت الكلاب التمييز بول المرضى الذين يعانون من أمراض أخرى غير البروستات.

وقد أظهروا حساسية بنسبة 71 في المائة (تعرف بأنها القدرة على تحديد الحالات الإيجابية حقاً) وخصوصية بنسبة 70 إلى 76 في المائة (القدرة على تحديد الحالات السلبية بشكل صحيح) في الكشف عن سرطان البروستات من نوع غليسون تسعة.

ويعتبر Gleason score هو مقياس راسخ لمدى عدوانية السرطان ويتم تعيينه على نطاق من ستة إلى 10, مع ستة كونها أدنى درجة السرطان. تسعة يشير إلى مرض شديد العدوانية.

وقالت الدكتورة كلير جيست ، المؤسسة المشاركة والرئيسة التنفيذية ل Medical Detection Dogs ومؤلفة الدراسة الرئيسية: “أظهرت هذه الدراسة أن أنف الكلب يمكن أن يحمل المفتاح لطريقة مطلوبة بشكل عاجل وأكثر دقة وغير مؤذية لتشخيص سرطان البروستات المبكر”.
“هذه المعلومات الإضافية يمكن أن تدعم PSA وستقدم الكشف المبكر وغير المؤذي والدقيق لسرطانات البروستات العدوانية سريرياً والتي من شأنها أن تؤدي إلى أقصى استفادة من التشخيص المبكر ، بكل بساطة من خلال عينة البول.
“هذا له إمكانات هائلة ومع الوقت يمكن ترجمة قدرة أنف الكلاب إلى جهاز إلكتروني.’

وقد أكد جوناثان دبليو سيمونز ، المؤلف المشارك في الدراسة والرئيس والمدير التنفيذي لمؤسسة Prostate Cancer Foundation ، أن الكلاب تكتشف أكثر سرطانات البروستات فتكاً ، والتي ستستفيد أكثر من الكشف المبكر.

وقال: “يمكن أن تؤدي النتائج الآن إلى التطوير المستقبلي لتشخيص سرطان البروستات بشكل أكثر دقة وتحديداً من اختبار PSA الحالي”.
كما طبق الفريق طريقتين للكشف المختبري على عينات البول: اللوني الغازي أو التحليل الطيفي الشامل للمركبات العضوية المتطايرة وتحليل الأنواع الميكروبية الموجودة بشكل طبيعي في البول، وقد أظهرت كلتا الطريقتين اختلافات رئيسية بين العينات الإيجابية والسلبية للسرطان.

وأخيراً، استخدم الباحثون بيانات الكلاب لتدريب شبكة عصبية اصطناعية لتحديد أجزاء محددة من بيانات التحليل الطيفي التي ساهمت بشكل كبير في تشخيص الكلاب، وكشف هذا أيضاً عن اختلافات محددة بين العينات الإيجابية والسلبية.

وتشير النتائج إلى أن الدراسات الأوسع يمكن أن تزيد من تحسين الكشف عن سرطان البروستات المتقدم وأن تساعد في تطوير تكنولوجيا تشخيصية جديدة تحاكي القدرات الشمية المثيرة للإعجاب للكلاب.

وقال الدكتور أندرياس ميرشين ، المؤلف المشارك في الدراسة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “تخيل يوماً تستطيع فيه الهواتف الذكية إرسال تنبيه لاحتمال تعرضها لخطر الإصابة بسرطان البروستات الشديد العدوانية ، قبل سنوات من ملاحظة الطبيب ارتفاعاً في مستويات PSA”.

وأضاف “إن العمل المذهل لهذه الكلاب أمر بالغ الأهمية ونحن نمضي قدماً في هذا البرنامج لتطوير طريقة محسنة لتشخيص سرطان البروستات المبكر.

وأكد ميرشين أنه “بنفس القدر من الأهمية تسمح هذه التقنية للرجال أن يكونوا علماء وأن يساهموا في البنك الحيوي الذي سيساعدنا في نهاية المطاف على حل هذه المشكلة التي نحن بأمس الحاجة إلى حلها.

وبمجرد أن نبني آلة الأنف لسرطان البروستات ، ستكون قابلة للتطويرللأمراض الأخرى.