巨鼠检测员,闻出肺结核

2014-08-27 佚名 科学网

在南非的一个实验室中,塔里克(Tariq)准确鉴定出了6个肺结核阳性的唾液样品。不过,塔里克并不是什么科学家,它是一只非洲巨鼠(Cricetomys gambianus)。它检测样品动作非常快,仅用8分钟就能完成50份样品的检测。训练师卡迪亚·索图(Catia Souto)说,一只非洲巨鼠在十分钟内检测的样品比一个技术员一天内检测的都要多。 坦桑尼亚城市莫罗戈罗的一名训练师和他的非洲巨鼠。

在南非的一个实验室中,塔里克(Tariq)准确鉴定出了6个肺结核阳性的唾液样品。不过,塔里克并不是什么科学家,它是一只非洲巨鼠(Cricetomys gambianus)。它检测样品动作非常快,仅用8分钟就能完成50份样品的检测。训练师卡迪亚·索图(Catia Souto)说,一只非洲巨鼠在十分钟内检测的样品比一个技术员一天内检测的都要多。



坦桑尼亚城市莫罗戈罗的一名训练师和他的非洲巨鼠。图片来源:nationalgeographic.com

训练鼠类检测肺结核是比利时非盈利性组织APOPO的一项新举措,该组织最为人所知的项目是利用鼠类来寻找地雷。APOPO分别从2008年和2013年起开始在坦桑尼亚和莫桑比克使用非洲巨鼠来检测肺结核。目前,这些非洲巨鼠在坦桑尼亚首都达累斯萨拉姆的21个医疗中心里工作,在莫桑比克首都马普托的医疗中心内复查75%的肺结核疑似样品。

据世界卫生组织统计,在非洲,肺结核每年夺去48万人的性命,其中5.8万例发生在莫桑比克。因此,正如与地雷的斗争一样,抵御肺结核十分需要新型、快速和廉价的检测技术。莫桑比克的肺结核与艾滋病专家盖尔·克拉坎(Gaël Claquin)表示:“我们深知需要一种新的肺结核诊断方法,而非洲巨鼠可能就是其中之一。”克拉坎本人并没有直接参与APOPO计划。


此前,人们曾在坦桑尼亚利用非洲巨鼠来搜寻地雷。图片来源:wordpress.com

像许多发展中国家一样,在莫桑比克使用的肺结核检测技术十分落后。受过培训的实验室技术员利用显微镜检查疑似感染肺结核病人的痰液,看其中是否有结核杆菌。而这种技术受制于技术员的能力和仪器的状态。克拉坎表示:“在莫桑比克,超过一半的肺结核病例都没有被诊断出来。”而塔里克和它的8个小伙伴们所担当的重任正是发现这些病例。APOPO鼠类训练员莱拉·丹尼斯(Lila Denis)说:“实验室技术员有时会犯错误,而后果可能是以生命为代价的,所以我们用非洲巨鼠来复查这些样品。”

到目前为止,使用非洲巨鼠检测肺结核样品似乎是一个很有前景的办法:在马普托计划实施的16个月内,非洲巨鼠已经分析了来自约1.25万病人的样品,这其中有1700人在卫生诊所被确诊患有肺结核。随后这些非洲巨鼠又协助发现了764名确诊病例,使得肺结核的检出率提高了44%。

培养一名巨鼠检测员

在位于坦桑尼亚莫罗戈罗的APOPO总部,非洲巨鼠们在经过为期9个月的训练后,会被送往首都城市马普托或达累斯萨拉姆进行工作。APOPO莫桑比克计划的负责人艾米利奥·瓦尔韦德(Emilio Valverde )说:“对巨鼠的训练内容是让它们建立结核杆菌味道与获得奖赏之间的联系,因此属于所谓的操作条件反射(operative conditioning)(译注:一种由刺激引起的行为改变,与自愿行为有关)。”

为了保持非洲巨鼠们的积极性,训练员将结核杆菌阳性的样品和未知样品混在一起,当大鼠识别了阳性样品后会开始抓挠,报警器就会响起,它也会获得一份奖励。每份疑似样品都会被检查三次,如果最终确定呈阳性,则会将报告返回给诊所。

瓦尔韦德提到,训练每只大鼠需要花费6700-8000美元(约合人民币4.1-4.9万元),而大鼠寿命为6-8年,期间所需的保养较少。相比之下,最新的快速诊断性测试仪器GeneXpert每台需要1.7万美元(约合人民币10.4万人元),而每次测试的费用约为10-17美元(约合人民币61-104元)。



训练师正在奖励成功检出肺结核的非洲大鼠。图片来源:nationalgeographic.com

巨鼠检测员的不足之处

赞比亚传染病研究中心的斯图尔特·里德(Stewart Reid)说,人们越来越多地利用气味来检测疾病了。虽然APOPO是据他所知唯一一个利用鼠类检测结核杆菌的组织,但是之前已有研究用蜜蜂甚至是电子仪器来检测结核杆菌。另有研究显示狗可以通过气味察觉出癌症。

莫桑比克卫生部的伊凡·曼希萨(Ivan Manhiça)对非洲巨鼠们在检测结核杆菌中的贡献表示感谢,并表示它们的速度和廉价都很有优势。然而,这种方法仍在存在不足。克拉坎说:“非洲巨鼠不能区分普通结核杆菌和耐药菌株。”

莫桑比克联合国开发计划署的珍妮弗·托平(Jennifer Topping)则指出:“将现有的小规模项目扩大也有困难。” 目前,在马普托各诊所收集的样品每周被收集起来,并送往莫桑比克蒙德拉内大学的兽医学院,在那里由非洲巨鼠们检测。

卫生部的曼希萨认为,如果这个项目扩大规模,非洲巨鼠们应该会被送往各地区的实验室和医院中,那么就必须考虑到不同人对这种非传统技术的感受如何。“首先,我们必须证明这种技术有效,还需要讨论组织工作,因为某些地区的人以鼠类为食。”据APOPO的瓦尔韦德介绍,非洲巨鼠检出的样品中仅有25%被确认含有结核杆菌。这并不代表它们是无效的,然而他表示,目前也无法将它们报告为有效,因为单单使用鼠类还不是受认可的诊断工具。瓦尔韦德表示,他对这种检测方法的潜力感到兴奋,并想要进一步了解雄性和雌性非洲巨鼠的表现是否会有差异,以及它们是否能分辨出结核杆菌是出于潜伏期还是即将开始活跃,还有许多其它的问题。

至于塔里克和它的同伴们,在一天的辛勤工作之后,它们分别被放回自己的笼子,在那里,它们可以开始做一只正常鼠类该做的事,比如给自己洗洗脸。

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原始出处

Katya Cengel.Giant Rats Trained to Sniff Out Tuberculosis in Africa.August 16, 2014

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