كلاب تكشف سرطان البروستاتا

سرطان البروستاتا هو السبب الثاني للوفيات المرتبطة بالسرطان بين الرجال عالميًا. وهناك حاجة إلى استراتيجية تشخيص أكثر حساسية ونوعية لسرطان البروستاتا، تتجاوز تحرّي المستضد النوعي للبروستاتا (PSA). 

الاعتماد على أنوف الكلاب الحساسة لتشخيص السرطان

قد تُغفل اختبارات التحري الشائعة باستخدام المستضد النوعي للبروستاتا (PSA) الحالة لدى رجال مصابين بسرطان بروستاتا عدواني، أو تُشير في حالات منخفضة الخطورة إلى أن السرطان عدواني. ويستمر البحث عن اختبارات بديلة. وهناك أيضًا دراسة تُظهر إمكان تدريب الكلاب على كشف سرطان البروستاتا من عينات البول، بنتائج عالية الدقة. لكن التحري عن السرطان على نطاق واسع بالكلاب سيكون غير عملي.

تفحص فلورين منصّة دوّارة تضم عينات بول مأخوذة من رجال مصابين بسرطان البروستاتا وآخرين غير مصابين. وتشير إلى العينة الإيجابية للسرطان بالتوقف والنظر إليها، وتُكافأ على الاختيار الصحيح.

الجمع بين مهارات الكلاب والذكاء الاصطناعي

غيست وزملاؤه شرعوا في الجمع بين قدرة الشم القوية لدى الكلاب وطرق كشف واعدة أخرى، مثل الذكاء الاصطناعي ، لاستخلاص رؤى جديدة قد تساعد في تطوير اختبارات تشخيص سرطان البروستاتا.

درّب الباحثون كلبَين على كشف سرطان البروستاتا العدواني من عينة البول. وقد أظهرت هذه الكلاب، في كشف سرطان البروستاتا الشديد العدوانية ذي درجة غليسون البالغة 9، قدرة كشف بحساسية 71% (القدرة على تحديد الحالات الإيجابية حقًا)، و نوعية 70 – 76% (القدرة على تحديد الحالات السلبية على نحو صحيح).

(A) الكلبان المشاركان في التجربة: فلورين وميداس. (B) الأوعية التي يشمّان فيها العينات. (C) الأذرع التي توضع عليها أوعية الاختبار المعدنية المحتوية على العينات. (D) مقارنة عينات السرطان بعينات الضبط ذات الخزعة السلبية في تجربة مزدوجة التعمية.

طبّق الفريق أيضًا على عينات البول طريقتَي كشف مخبريتين: كروماتوغرافيا الغاز–مطيافية الكتلة (GC-MS) للمركبات المتطايرة، وتحليل الأنواع الميكروبية الموجودة طبيعيًا في البول. وكشفت كلتا الطريقتين فروقًا مهمة بين العينات السلبية والإيجابية للسرطان.

أخيرًا، ولتحديد أجزاء معينة من بيانات التحليل الطيفي التي أسهمت بصورة مهمة في تشخيصات الكلاب، استخدم الباحثون شبكة عصبية اصطناعية (نوعًا من تطبيقات الذكاء الاصطناعي) وشغّلوها مستعينين ببيانات الكلاب. وأظهرت النتائج أن دراسات أوسع قد تدمج هذه المنهجيات المختلفة أكثر، لتحسين كشف سرطان البروستاتا المتقدم والمساعدة في تطوير أدوات تشخيص جديدة تحاكي قدرات الشم لدى الكلاب.

تعليق من مؤلفي الدراسة: «أظهرنا إمكان محاكاة أداء الكلب على هيئة حساسات وأدمغة؛ والآن حان دور وضع هذه التقنية في كل هاتف ذكي».