Snabb och korrekt identifiering och isolering av coronaviruspatienter är en viktig del av pandemihanteringen. Den nuvarande diagnosen av coronavirusinfektion är baserad på ett PCR-test som exakt och känsligt identifierar coronavirus från andra patogener. PCR-tester är dock illa lämpade för att screena stora mängder människor, på grund av långsamma resultat och höga kostnader, bland annat.
Fakulteterna för veterinärmedicin och medicin vid Helsingfors universitet och Helsingfors universitetssjukhus (HUS) utformade tillsammans en trippelblind, randomiserad och kontrollerad studie, där varken hunden, hundföraren eller forskaren visste vilka av de sniffade coronaproverna som var negativa och vilka positiva. Studien granskade även den eventuella effekt som individuella faktorer hade på hundarnas förmåga att korrekt identifiera proverna.
Trefasstudien har publicerats i tidskriften BMJ Global Health. Studien ger betydande information om användningen av dofthundar i pandemikontroll.
Identifieringsprocenten av prover över 90, endast små skillnader mellan de fyra dofthundarna
I hundträningscentret under den första fasen av studien fick dofthundarna lära sig att särskilja ett kompressprov från en coronaviruspatient från ett kontrollprov. Efter några veckors träning flyttade hundarna till Helsingfors-Vanda flygplats för nästa steg i studien.
I den andra fasen av studien utförde man ett valideringstest med fyra dofthundar för att påvisa deras diskrimineringsförmåga. Under testet presenterades en serie på 420 prover för varje dofthund under sju olika dagar i mars-april 2021. Proverna hade samlats från 420 individer som alla hade gett fyra parallella (likadana) prover, så att varje hund fick dofta på en identisk uppsättning av prover från 114 coronaviruspatienter och 306 coronanegativa individer. Provtagarnas coronavirusstatus hade bekräftats med PCR-test. Varje hund jobbade under sju dagar så att de under varje enskild testdag sniffade igenom 20 olika provuppställningar som alla innehöll tre prover i slumpmässig ordning.
Dofthundarna kunde identifiera proverna med 92 procents korrekthet. Deras sensitivitet, det vill säga deras känslighet för att upptäcka ett prov med coronavirus var 92 procent och deras specificitet, det vill säga deras känslighet för att inte märka de negativa proven, var 91 procent. Endast små skillnader i prestationerna observerades mellan de fyra dofthundarna.
Studien bekräftar tidigare rön om förmågan hos dofthundar att identifiera individer med coronavirusinfektion.
– Vår högkvalitativa studiemodell gör vår studie särskilt värdefull. Antalet sampel var tillräckligt stort och alla hundarna doftade på parallella prover, vilket gjorde att vi kunde jämföra hundarnas prestationer. Dessutom kunde hundarna också framgångsrikt indikera provuppsättningar som endast innehöll negativa prover. Detta är viktigt om man skall använda hundar i sjukdomsskreening. En betydande fördel var också att proverna samlades från hemvårdspatienter i stället för sjukhuspatienter. Dessutom gjordes själva testningen under verkliga förhållanden och inte i ett laboratorium, beskriver Anna Hielm-Björkman, ledare för forskningsgruppen DogRisk och docent i klinisk forskning på sällskapsdjur vid Helsingfors universitet.
– Jag blev särskilt imponerad över att hundarna presterade sämre då proverna kom från coronapatienter, som hade blivit smittade med ett variantvirus. Förklaringen är enkel: hundarna hade endast tränats med det ursprungliga vildtypsviruset, och därför ville hundarna inte alltid indikera de nyare variantproverna som positiva. Detta avslöjar hundarnas otroliga noggrannhet, säger Anu Kantele, professor i infektionssjukdomar vid Helsingfors universitet och överläkare vid Helsingfors universitetssjukhus.
Betydande hjälp från dofthundar på flygplatser och i hamnar
Den tredje fasen av studien bestod av att testa hundarnas screeningförmåga i det verkliga livet. Resultaten från passagerare och personal som hade använt hundcoronatestet på Helsingfors-Vanda flygplats och som ville delta i studien jämfördes med deras PCR-test. Dofthundarna identifierade 98,7 procent av de negativa proverna korrekt. Det ytterst fåtaliga antalet coronavirus-positiva hindrade en bedömning av hundarnas förmåga att hitta positiva individer. Men utifrån arbetsmotivationsprover skulle andelen positiva som hundarna hittat också ha varit 98,7 procent. Arbetsmotivationsprover var prover insamlade från individer med ett positivt corona PCR test och som har aldrig tidigare hade använts av någon hund. De används för att motivera hunden i en situation eller miljö där andelen positiva prov annars skulle vara alltför låg för att kunna upprätthålla hundens intresse.
– Dofthundar kan vara ett viktigt verktyg för att begränsa spridningen av viruset under en pandemi, till exempel på flygplatser och i hamnar. En pålitlig, billig och snabb metod som kan screena stora mängder av prover eller identifiera virusbärare i en passerande folkmängd är särskilt värdefull då övrig testkapacitet är otillräcklig, säger Kantele.
– Vår forskargrupp kommer att fortsätta att studera hur sjukdomsdoftande dofthundar bäst kan användas i samhället. Vi hoppas att den här studien kommer att bidra till att avsätta medel för utveckling av denna verksamhet. Det finns många andra sjukdomar där forskare kunde dra nytta av dofthundarnas superba luktsinne, säger Hielm-Björkman.
Studien är gjord med stöd av Finlands Kulturfond, Svenska Kulturfonden i Finland, Finlands Akademi, Jane och Aatos Erkkos stiftelse, Finska Läkarförbundet, Finska Kennelklubben, Veterinärsjukhuskedjan Evidensia, Wise Nose rf, Nose Academy, Finavia, Vanda stad samt biträdande statsdirektör Timo Aronkytö. Anna Hielm-Björkmans forskningsgrupp har också fått bidrag av privata donatorer genom Finska Kennelklubbens coronahundsinsamling. Hundarna tränades vid Wise Nose rf hundträningscenter.
Originalartikel: Kantele A, Paajanen J, Turunen S, Pakkanen S, Madrass A, Itkonen L, Heiskanen E, Lappalainen M, Desquilbet L, Vapalahti O, Hielm-Björkman A. Scent dogs in detection of COVID-19 – triple-blinded randomized trial and operational real-life screening in airport setting. BMJ - Global Health, 2022; 0: e008024. Doi: 10.1136/bmjgh-2021-008024