州が開放され始め、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の検査やスクリーニングの需要が高まる中、研究者らは犬を含め、できる限りの協力を求めている。
ペンシルバニア大学獣医学部ワーキングドッグセンター所長のシンシア・M・オットーが率いる8頭のラブラドール・レトリバーが、コロナウイルスを嗅ぎ分ける訓練を受けている。
犬に病気を嗅ぎ分ける訓練は決して新しいものではありません。実際、オットー氏は、この新しいプロジェクトは UPENN がすでに持っているプログラムに基づいて構築されていると述べています。 「私たちは2013年から医療探知犬と協力してきました。私たちは犬が卵巣がんの早期発見に役立つかどうかを評価するプログラムを持っています。糖尿病の警告を調査し、細菌感染症とそれらの診断に役立つ犬の能力を調べるプロジェクトもあります。私たちはこれを利用して次の新しく重要な病気に応用するのに非常に良い立場にあると感じています。それは間違いなく新型コロナウイルス感染症です。」
このような大事業は一人では成しえません。オットーとペンシルベニア大学ワーキングドッグセンターは、オーバーン大学や英国医療探知犬など、大学および他のプログラムの両方から優秀な科学者を招聘する他の組織と提携しています。
検知トレーニングにはどれくらいの時間がかかりますか?
では、新型コロナウイルス感染症を検出できるように犬を訓練するにはどうすればよいでしょうか?それは簡単ではありません。 「本当にたくさんのステップがあります」とオットーは言います。 「私たちの最初のステップは、新型コロナウイルス感染症に関連した独特の臭いがあるのかという質問です。」
その最初のステップが重要です。ウイルスに関連した臭気がなければ、これ以上犬を訓練しても意味がありません。そこで、オットー氏と彼女のチームは、医師と協力して、新型コロナウイルス感染症の検査を受けた患者（陽性者と陰性者の両方）からサンプルを収集することから始めている。
「私たちは陽性患者からサンプルを採取し、犬に見せて匂いを嗅がせ、サンプルの匂いを嗅ぐとご褒美を与えています」とオットー氏は言う。 「そこで私たちは、そこには良いことがあるということを彼らに知らせました。」
その後、犬は陰性サンプルの匂いを嗅ぎますが、報酬は得られません。 「彼らは、新型コロナウイルス感染症患者のサンプルに何か独特なものがあることを識別することを学びます」とオットー氏は言う。
おなじみですね？この種のトレーニングは、セント ワークで行われるものと似ているとオットー氏は言います。これは、犬に爆発物や麻薬の匂いを教えるのと同じプロセスです。しかし、医療検出にはさらなる課題があります。犬は臭いを見つけるだけでなく、その臭いがサンプルに含まれているかどうかを区別できなければなりません。
犬は匂いをかなり早く学習できますが、それはより困難になります。犬は、その匂いが人の匂いの背景で発生する可能性があることを理解できなければなりません。 「彼らがそれを識別できるのであれば、私たちは次の点を検討したいと思います。私たちが移動しているときに彼らはそれを識別できるでしょうか? 周囲に多くの人がいるときにそれを識別できるでしょうか?」オットーは言います。
現実世界に持ち込む
それがすべてうまくいけば、これを運用に取り入れることを検討し始めることができるとオットー氏は言います。オットーと彼女のチームは、これらの犬を地域社会や空港などの場所に連れて行き、現実世界のシナリオで陽性の可能性のある個人を検出するのにどのように役立つかを評価する最善の方法を決定する必要があります。 「特に症状を出していない人たちは、私たちが本当に特定する必要がある人たちだからです」とオットー氏は言う。
現在、オットーさんが協力している医師が新型コロナウイルスのサンプルを送付できるようになるまで、犬たちは練習用の香りを使って訓練されている。オットー氏は、これは今後 1 ～ 2 週間以内になるだろうと予想しています。 3～4週間犬をこれらのサンプルにさらした後、研究者らはウイルスに関連した匂いがあるかどうかを判断できるはずだ。
研究室でのトレーニングには、犬にプロセスを教えることが含まれます。オットーの研究室では、他の刺激や匂いから隔離された香りの輪を使用しています。犬は自分で部屋に入り、それぞれの容器の匂いを嗅ぎ、立ち止まって匂いの有無を示すことを学びます。
そして、新型コロナウイルス感染症を嗅ぎ分けるのに最適な品種は何でしょうか?ラブラドールレトリバーが選ばれたのには理由があります。 「まず、これらのラブラドールが嗅覚の能力と狩猟の能力で何世代にもわたって選ばれてきたことを私たちは知っています」とオットー氏は言う。 「私たちは彼らが遺伝的可能性を持っていることを知っており、成功すると思われる行動面に基づいて彼らを選んでいます。」
この品種が選ばれた第二の理由があります。これらの犬を運用環境に連れ出すということは、大多数のユーザーが最も快適に過ごせるであろう犬を選ぶことを意味します。 「潜在的なエンドユーザーと思われる人々に話を聞いたところ、彼らは、多くの人が恐れるジャーマン・シェパード・ドッグやベルジアン・マリノアよりも、ラブラドールを大きな公共の場に連れ出すことに抵抗を感じていました」とオットー氏は言う。 「つまり、ラブラドールがもたらすのは、有効性だけでなく、心を落ち着かせる効果なのです。」ただし、多くの品種には装備されています。
これは安全ですか?
安全性に関しては、オットーと彼女のチームはすでに先を見据えて考えています。犬へのリスクは非常に小さいとはいえ、犬が遠くからでも臭いを感知できるように訓練中であるため、検査を受ける人とハンドラーの両方を守ることができます。また、犬たちはずっと監視され、抗体検査も行われる予定だ。同センターのパートナーの中には、陸軍化学バイオセンターや、最善の除染手順を検討しているその他の機関などが含まれる。
「本当に興味深いもう 1 つの点は、人間の綿棒を採取するのではなく、犬を検査に使っている場合、誰もマスクを外す必要がないということだと思います」とオットー氏は言う。医療従事者が人の鼻に綿棒を突っ込むと、マスクを下ろしたまま咳やくしゃみをすることになる可能性があります。犬がいれば、誰もがマスクをしたままで、人にくしゃみや咳をさせる刺激となるものは何もありません。犬のハンドラーは、完全な保護具を身に着けた6フィートのリードの先に、検査を受ける犬からさらに遠く離れたところにいる。
鼻は知っている
すべてのトレーニングが成功した場合、最大の問題は需要です。米国ではすでに爆発物作業用の探知犬が大幅に不足している。検査や検査も不足している。これらを組み合わせれば、ほとんどの人が新型コロナウイルス感染症探知犬を欲しがるでしょう。会社で検査する場合でも、レストランに入る前に検査する場合でも、需要に応えられるだけの訓練された犬が不足するとオットー氏は予想している。
問題は、これを行うのに十分な数の犬がいるかということです。もしいるとしたら、犬は正確かつ安全に行動しているでしょうか?
「人々はとても興奮していると思いますし、多くの人がこの任務を手伝うために自分の犬を訓練したいと考えていると思います。しかし、私たちはそれが人々にとって安全であること、犬にとって安全であること、そして彼らが私たちに与えてくれる情報を信頼できる方法で犬が行動していることを確認する必要があります」とオットー氏は言います。犬が不正確で、実際には感染しているのに感染していないと無視した場合、事態は最初から知らなかったよりもさらに悪いことになります。犬が誰かが元気であることを示した場合、その人はあまり警戒せずに行動する可能性があります。
目標は、これらの犬の定期検査を効率化することです。したがって、これらの犬は、優先的に検査を受ける必要がある人を特定するのに役立ちます。 「犬が非常に敏感で正確であることはわかっていますが、それを確認し、可能な限り多くの情報を入手できるようにしたいと考えています。」
オットーと、新型コロナウイルス感染症を嗅ぎ分ける訓練を受けている 8 頭のラブラドールレトリバーにとってはまだ長い旅が続くが、オットーは自分の研究の可能性について楽観的だ。犬の鼻は強力なツールだ、とオットー氏は言う。電気鼻を作ろうとする試みは数多く行われてきましたが、犬の能力に匹敵するものはありません。
