Kita tahu anjing memiliki penciuman yang sangat baik. Mereka dapat membantu tim penyelamat untuk memindahkan orang-orang di area bencana dan bekerja dengan para petugas pabean untuk mengidentifikasi penyelundupan barang. Beberapa dari mereka telah dilatih untuk mencium keberadaan ranjau darat.
Dalam penelitian kami, kami menelusuri kemampuan anjing untuk membedakan antara orang dengan dan tanpa kanker paru-paru, menggunakan sampel dari napas dan air liur.
Kami punya dua tujuan: memastikan potensi sistem deteksi bau untuk mendapati keberadaan kanker paru-paru, dan kami berharap dapat membantu mengembangkan fungsi “electronic nose” untuk mendiagnosis kanker paru-paru.
Hewan sebagai detektor dini keberadaan penyakit
Kanker paru-paru bertanggung jawab untuk banyak kematian yang disebabkan oleh kanker di seluruh dunia. Deteksi dini adalah faktor penting untuk menentukan keberhasilan dari pengobatan. Sayangnya, ketika gejala telah cukup parah hingga mendorong pasien mendatangi dokter, penyakit tersebut biasanya telah memasuki tahap lanjutan. Kebanyakan dari mereka dalam kondisi ini meninggal karena penyakitnya itu dalam kurun waktu satu tahun.
Tidak ada pengujian yang mudah, efektif, dan murah untuk memastikan keberadaan kanker paru-paru. Ini adalah salah satu alasan mengapa test reguler sangat jarang dilakukan. Anjing mungkin dapat menjadi solusi teknologi rendah untuk menangani permasalahan ini, tetapi kita membutuhkan lebih banyak informasi mengenai seberapa akurat dan kelayakan kinerja sistem pendeteksi bau untuk mengetahui keberadaan kanker paru-paru.
Kami menelusuri bukti yang mendukung penggunaan anjing dan hewan lainnya untuk menemukan penyakit dalam tubuh manusia. Dari 27 penelitian yang telah ditelaah, 20 diantaranya menargetkan setidaknya satu jenis kanker dan enam diantaranya melihat secara spesifik kepada deteksi kanker paru-paru. Kami menemukan bukti yang cukup bahwa hewan dapat membedakan sampel yang dikumpulkan dari orang orang yang positif berpenyakit dan tidak berpenyakit.
Read more: Menghancurkan tumor dengan emas
Meski pun begitu, kebanyakan dari data yang terkumpul berada dalam kondisi yang tidak realistis di bawah kondisi operasional. Contohnya, kebanyakan penelitian, hewan memilih satu sampel terlepas dari garis di mana sampel tunggal adalah positif dan dan sisanya negatif.
Mencium keberadaan kanker
Kami melatih anjing untuk mencium sampel napas dan air liur. Jika sampel nya negatif, anjing tersebut akan berpindah ke sampel berikutnya. Jika mereka mendapati sampel positif, anjing-anjing tersebut dilatih untuk menanggapi dengan memegang hidung mereka pada sisi sampel-dan itu memicu pemberian hadiah berupa makanan.
Ketika kami melatih anjing-anjing tersebut, kami memiliki perbauran dari sampel positif dan negatif. Tetapi ketika anjing-anjing tersebut mendeteksi sampel, kami tidak tahu sampel yang positif dan negatif. Tes lebih lanjut akan diperlukan untuk meyakinkan diagnosis kanker paru-paru.
Salah seorang dari kami, Tim Edwards, telah melakukan penelitian sebelumnya dengan organisasi kemanusiaan APOPO, yang merupakan satu-satunya organisasi diagnosa medis yang bekerja dalam lingkup yang luas. Selain bekerja dengan anjing, APOPO juga mempekerjakan tikus raksasa Afrika untuk mendiagnosis batuk rejan.
Anjing pelacak kanker
Bersama dengan kolega kami, dokter ahli pernapasan Cat Chang di rumah sakit Waikato, sekarang kami menguji kemampuan anjing untuk mendeteksi kanker paru-paru dengan sampel napas dan air liur.
Kami telah merekrut lebih dari 200 pasien dan memiliki tim enam ekor anjing yang dilatih protokol deteksi aroma kami dan siap untuk beralih mengendus sampel medis. Kami mengantisipasi bahwa akan dibutuhkan beberapa bulan untuk melatih anjing untuk dapat mengklasifikasi sampel dengan benar, tetapi kami menggunakan waktu ini untuk mengembangkan proses penilaian pelatihan. Jumlah pelatihan semacam ini yang telah dilakukan sebelumnya sangatlah bervariasi, dan ini dapat menjelaskan mengapa perkiraan keakuratan diagnosa juga bervariasi.
Dalam penelitian-penelitian sebelumnya terhadap pelatihan deteksi kanker paru-paru, para peneliti mengumpulkan sampel napas dengan meminta para pasien untuk bernapas dalam tabung melalui filter yang menangkap bahan kimia dalam napas. Kami mengumpulkan sampel napas dan sampel air liur untuk penelitian kami.
Jika kita menemukan bahwa anjing hanya dapat bekerja baik dengan menggunakan sampel air liur, kita akan menggunakann air liur saja untuk penelitian mendatang. Meski baik sampel napas maupun liur jenis sampel tidak menyakitkan bagi pasien untuk diambil dan murah untuk dikumpulkan, sampel air liur lebih mudah disimpan, dipisahkan, dan digunakan kembali untuk tujuan pelatihan dan pengujian.
Dari beberapa prosedur dan peralatan tes yang dikembangkan oleh APOPO (termasuk alat pendeteksi bau semi-otomatis), Tim Edwards merancang alat pendeteksi bau yang otomatis. Penyajian sampel bagi anjing, pengumpulan data, dan pemberian hadiah bagi para anjing pengendus sepenuhnya otomatis, dan para peneliti tidak berada di ruangan yang sama dengan para hewan ketika bekerja.
Di antara keuntungan lainnya, ini dapat mencegah peneliti secara tidak sengaja memberi petunjuk pada anjing dan memungkinkan kami untuk mengumpulkan data objektif. Peralatan ini telah diuji dalam beberapa proyek penelitian dan dapat menghasilkan kinerja deteksi bau yang sangat akurat dan kuat.
Bekerja dengan seorang analis kimia, Merilyn Manley-Harris dan Megan Grainger, kami berencana untuk menentukan profil kimia dari sampel yang telah dievaluasi oleh anjing. Ini memungkinkan kami untuk lebih bisa menggambarkan sampel positif dan negatif dan, yang unik untuk proyek ini, profil sampel positif yang akan dilewatkan oleh anjing dan sampel negatif yang akan mereka pilih. Dengan informasi ini, kita dapat mengidentifikasi beberapa senyawa kunci yang digunakan anjing dan membantu dalam pengembangan hidung elektronik untuk mendiagnosis kanker paru-paru.