मनुष्य के सबसे अच्छे दोस्त की नई भूमिका: कैंसर का पता लगाना

यह एक असामान्य परीक्षण प्रयोगशाला है। बीच में एक ढलान वाला एक आयताकार कमरा जिसमें कुत्तों को दावत दी जाती है। इसके चारों ओर एक अंडाकार हरा रैंप है जिसमें कई छोटे स्टेशन हैं जिनमें मानव सांस के नमूने हैं। एक कोने में, एक कुत्ता प्रशिक्षक एक ईईजी हेलमेट और हार्नेस रखता है जो 2 वर्षीय बीगल क्लो पर न्यूरोबिहेवियरल हस्ताक्षरों को मापता है, जो इस सत्र का सितारा है।

एक बार रिहा होने के बाद, क्लो, व्यंजनों की जांच करने के लिए ढलान की ओर जाती है, लेकिन उसे कुछ नहीं मिलता है, वह अंडाकार वॉकवे के चारों ओर घूमती है, मानव सांसों के नमूने सूंघने के लिए 12 अलग-अलग स्टेशनों पर रुकती है। छत और प्रत्येक स्टेशन पर लगे कैमरे उसकी हर गतिविधि, वेग और सूंघने के पैटर्न को रिकॉर्ड करते हैं। वह जो हार्नेस और हेलमेट पहनती है वह उसकी श्वसन, बायोमार्कर और ईईजी को रिकॉर्ड करती है।

अंत में, वह एक नमूना सूँघती है जिसमें कैंसर है, और फिर से ढलान की ओर जाती है। इस बार, उसके लिए एक दावत इंतज़ार कर रही है। पूरे अभ्यास में एक मिनट से भी कम समय लगता है। उस एक मिनट में क्लो ने लगभग 72 नमूनों को सूंघा और उनमें से एक को कैंसर के रूप में पहचान लिया।

हम बेंगलुरु के बाहर नीलामंगला में डोग्नोसिस के फार्म में हैं, जहां पंद्रह कुत्तों को मानव सांस से कैंसर को सूंघने और पहचानने के लिए प्रशिक्षित किया जा रहा है। “यह एक अजीब तकनीक है,” सह-संस्थापक और उत्पाद प्रमुख इटमार बिटन स्वीकार करते हैं, जो कुत्तों को प्रशिक्षित भी करते हैं।

अधिकांश तकनीशियनों और अस्पतालों का उपयोग रक्त, मूत्र और सांस के नमूनों को प्रयोगशालाओं में भेजने के लिए किया जाता है जहां मशीनों द्वारा उनका विश्लेषण किया जाता है। स्टार्टअप के मामले में, क्योंकि इसमें व्यक्तिगत मनोदशाओं और बारीकियों के साथ एक जैविक स्तनपायी शामिल है, इसलिए परीक्षण की प्रभावकारिता संदिग्ध है। “चूंकि यह अपरंपरागत है, इसलिए इसे अपनाने के लिए इसे अन्य परीक्षणों से 10 गुना बेहतर होना होगा,” 27 वर्षीय व्यक्ति स्वीकार करता है। बिटन, जो इज़राइल से हैं, ने बम का पता लगाने के लिए कैनाइन यूनिट में 2020 तक चार साल तक इज़राइली सेना में काम किया, भारत में डोग्नोसिस शुरू करने से पहले, उन्होंने कोविड -19 को सूंघने के लिए कैनाइन गंध में एक समान स्टार्टअप किया।

कुत्ते बीमारियों को सूंघ सकते हैं, लेकिन वे आपको कैसे बताते हैं?

हम लगभग दो दशकों से जानते हैं कि कुत्ते इंसानों में होने वाली बीमारियों को सूंघ सकते हैं। कुत्ते की गंध अद्भुत है. उनके पास 300 मिलियन तक घ्राण रिसेप्टर्स हैं। मनुष्यों की संख्या 5-6 मिलियन है। दुनिया भर के अध्ययनों से साबित हुआ है कि कुत्ते कैंसर से लेकर कोविड-19, मलेरिया से लेकर पार्किंसंस रोग तक विभिन्न बीमारियों के वाष्पशील कार्बनिक यौगिकों (वीओसी) को सूंघ सकते हैं।

कुत्ते क्या सूंघ रहे हैं, इसकी मानवीय व्याख्या ही बाधा है। वर्तमान में कैनाइन घ्राण प्रौद्योगिकी के लिए एक कुत्ते की आवश्यकता होती है जो यह व्यक्त कर सके कि वह क्या सूंघ रहा है और एक प्रशिक्षित मानव यह विश्लेषण करने के लिए कि कुत्ता क्या संचार कर रहा है। डोग्नोसिस वीडियो डेटा, सेंसर, एआई और मशीन लर्निंग का उपयोग करके इस प्रक्रिया को मानकीकृत करना चाहता है। “क्या हम कुत्तों के व्यवहार और उनके चेहरे की विशेषताओं के माध्यम से उनकी मानसिक स्थिति की भविष्यवाणी और विश्लेषण करने के लिए सेंसर से डेटा बना सकते हैं और उस पर मशीन लर्निंग मॉडल डाल सकते हैं?” स्टार्टअप के दूसरे सह-संस्थापक आकाश कुलगोड पूछते हैं।

2023 में, कुलगोड, जो 26 वर्ष के हैं, ने इस विचार के साथ लिंक्डइन पर बिटन से संपर्क किया और दोनों ने डोग्नोसिस शुरू किया। स्टार्टअप ने दो उद्यम पूंजीपतियों से 1.6 मिलियन डॉलर जुटाए, जो “पागल विज्ञान-फाई विचारों” को करना पसंद करते थे, उन्हें लैब, एमएल प्लेटफॉर्म और 50 कर्मचारियों की एक टीम बनाने के लिए तीन साल का रनवे दिया, जिसका लक्ष्य उनके विचार को मान्य करना था।

घ्राण मानकीकरण की खोज

प्रौद्योगिकी में बड़ा अंतर – यही कारण है कि दुनिया भर में केवल तीन स्टार्टअप ही इसका प्रयास कर रहे हैं – न केवल जैविक है, बल्कि यह भी है कि बमों के विपरीत जहां कुत्तों को विशिष्ट रसायनों पर प्रशिक्षित किया जाता है, लोग उन रसायनों को परिभाषित करने में सक्षम नहीं हैं जिन्हें कुत्ते सूंघकर कैंसर का संकेत दे रहे हैं। बिटन बताते हैं, “ये रसायन बहुत कम रिज़ॉल्यूशन वाले होते हैं और मात्रा निर्धारित करने के लिए व्यक्तियों और वातावरणों में परिवर्तनशील होते हैं।”

गंधों को डिकोड करने और एनोटेट करने के बजाय, जो अब तक एक असंभव समस्या रही है, डोग्नोसिस कई सेंसर का उपयोग करके अलग-अलग कुत्तों को मैप करता है। प्रत्येक कुत्ते के पास एक डिजिटल ट्विन होता है, जिसे स्निफ़ डायरी कहा जाता है, जिसमें ऐतिहासिक डेटा, प्राथमिकताएं, प्रवृत्ति, व्यवहार और सेंसर डेटा, श्वसन, मस्तिष्क डेटा, आंदोलन के साथ-साथ प्रत्येक सत्र के ट्रेनर एनोटेशन भी होते हैं। यह डेटा उनके एमएल सिस्टम में डाला जाता है और समानताएं खोजने के लिए विश्लेषण किया जाता है। मॉडल प्रत्येक व्यक्तिगत कुत्ते के लिए अनुकूलित हस्ताक्षर और कहानियाँ बनाता है। बिटन कहते हैं, “हमारा उद्देश्य व्यक्तिगत कुत्ते की छाप बनाना है ताकि हम जान सकें कि यदि यह कुत्ता नमूने के सामने एक विशेष तरीके से व्यवहार करता है, तो इसका मतलब है कि नमूना कैंसर पॉजिटिव है।”

सावधान रहने के लिए, प्रत्येक नमूने को कई कुत्तों द्वारा सूंघा जाता है। एआई मॉडल कई कुत्तों के आउटपुट को जोड़ता है और तदनुसार परिणाम देता है, अगर कुत्ता व्यवहारिक रूप से अच्छे मूड में नहीं है तो उसे कम महत्व दिया जाता है। कुलगोड को उम्मीद है कि एआई ट्रेनर इतना अच्छा हो जाएगा कि वह ऐसी किसी चीज़ की पहचान कर सकेगा जिसे मानव ट्रेनर नहीं पकड़ सका।

पिछले लगभग 18 महीनों में, स्टार्टअप ने कर्नाटक स्थित छह अस्पतालों के साथ साझेदारी की है और 3000 से अधिक लोगों पर क्लिनिकल परीक्षण चलाया है। इससे पहले अप्रैल में, उन्होंने जर्नल ऑफ़ क्लिनिकल ऑन्कोलॉजी में एक सफल परीक्षण की अपनी तरह की पहली रिपोर्ट प्रकाशित की थी, जिसमें निष्कर्ष निकाला गया था कि कैनाइन घ्राण ने सांस से मल्टी-कैंसर का पता लगाने में उच्च विश्लेषणात्मक सटीकता का प्रदर्शन किया। परिवार के ग्यारह डॉक्टरों की बदौलत कुलगोड परीक्षण में तेजी ला सके। अध्ययन में अग्रणी ऑन्कोलॉजिस्ट, हुबली में रेडऑन कैंसर सेंटर के डॉ. संजीव कुलगोड, उनके चाचा हैं।

स्केलिंग कैनाइन घ्राण

वर्तमान में, स्टार्टअप के पास 15 कुत्ते हैं और वह प्रति वर्ष पांच लाख परीक्षण कर सकता है। कुलगोड कहते हैं, “आप आश्रय स्थल से गोद लिए गए किसी अनजान कुत्ते से आठ सप्ताह में कैंसर सूंघने तक जा सकते हैं,” और कुत्तों की कोई कमी नहीं है। स्टार्टअप के पास प्रेरित कुत्तों को खोजने के लिए एक मैनुअल है जो बिना बोर हुए बार-बार ऐसा कर सकते हैं। बिटन कहते हैं, ”उन्हें खाना बहुत पसंद करना होगा।” कुत्तों को अभी तक कोई वेतन नहीं मिलता है, लेकिन उन्हें लंबी सैर, भरपूर खेल का समय और नियमित पशु चिकित्सक के दौरे के साथ-साथ उनके पेट को स्वस्थ रखने के लिए सूखा मांस, फल और सब्जियां मिलती हैं। वे एक दिन में 30 मिनट तक काम करते हैं।

आठ महीने पहले, अपने कुत्तों से मिले फीडबैक के बाद, डोग्नोसिस ने इसे कुत्तों के अनुकूल बनाने के लिए एक नया लैब डिज़ाइन तैयार किया। हमने जो अंडाकार रैंप देखा, वह कुत्तों को इधर-उधर दौड़ने में सक्षम बनाता है, पूर्वाग्रहों को कम करता है और तेजी से सूंघने में सक्षम बनाता है। नमूना स्वैपिंग और 72 नमूनों की प्रस्तुति को स्वचालित करने से यह तेज़ हो जाता है ताकि कुत्ते मैन्युअल स्वैपिंग या स्टेशनों की सफाई से ऊब या निराश न हों, जो पहले होता था। बिटन बताते हैं कि नमूनों की अधिक संख्या यह भी सुनिश्चित करती है कि कुत्ता कम से कम एक कैंसर का नमूना पकड़ ले और उसे पुरस्कृत किया जाए।

उनकी संग्रह प्रक्रिया को भी सुव्यवस्थित किया गया है। प्रतिभागी दस मिनट के लिए एक मास्क में सांस लेते हैं, जिसे फिर एक कंटेनर में बंद कर दिया जाता है, एक वैक्सीन बॉक्स में ठंडा किया जाता है, और कुत्तों को पेश करने से पहले लगभग 4-5 डिग्री सेल्सियस पर संग्रहीत करने के लिए प्रयोगशाला में लाया जाता है।

कैंसर स्क्रीनिंग की पवित्र कब्र है

एक स्टार्टअप के रूप में, डोग्नोसिस स्क्रीनिंग परीक्षणों की पवित्र कब्र – एक मल्टीकैंसर स्क्रीनिंग टेस्ट – का लक्ष्य बना रहा है। बिटन कहते हैं, “कैंसर निवारक देखभाल के लिए सबसे बड़ा, सबसे परिपक्व बाजार है, इसलिए हम इसी पर ध्यान केंद्रित कर रहे हैं।” उनका उद्देश्य स्वस्थ आबादी के लिए एक घरेलू परीक्षण किट बनाना है ताकि स्वीकृत स्क्रीनिंग परीक्षणों को पूरा किया जा सके। कुलगोड कहते हैं, “मैमोग्राम या पैप स्मीयर से पहले, आप हमारे परीक्षण का उपयोग यह देखने के लिए कर सकते हैं कि आपको कैंसर होने की संभावना है या नहीं।”

हालाँकि किसी को लगेगा कि यह आसान है, लेकिन अध्ययन के बाद भी धन का एक नया दौर जुटाना कठिन हो गया है जिसने उनके विचार को साबित कर दिया है। कुलगोड कहते हैं, “हमने 80-100 वीसी से बात की और बहुत सारी अस्वीकृतियां मिलीं, जिनमें कहा गया था कि ‘कुत्ते दवा का भविष्य नहीं हो सकते; कुत्ते स्केल नहीं कर सकते; आप इस उत्पाद को नहीं बेच सकते’,” मानव पूर्वाग्रह यह कहते हुए कि कुत्तों को प्रयोगशाला के लिए मानकीकृत नहीं किया जा सकता है, तब भी जारी रहेगा, भले ही वे दिखाते हों कि कुत्ते की गंध को स्केल किया जा सकता है और मानकीकृत किया जा सकता है।

आलोचकों के बावजूद, स्टार्टअप अगले साल एक उत्पाद लॉन्च करने की दिशा में काम कर रहा है और कैंसर स्क्रीनिंग के लिए अपनी घरेलू परीक्षण किट लॉन्च करने की योजना बना रहा है। बिटन कहते हैं, ”हमारे पास सबूतों का यही स्तर है।” समवर्ती रूप से, स्टार्टअप अधिक नैदानिक ​​​​परीक्षण चलाने के लिए देश के विभिन्न राज्यों के अस्पतालों के साथ सहयोग कर रहा है। उनकी प्रयोगशाला को यूके में मेडिकल डिटेक्शन डॉग्स में भी दोहराया जा रहा है जो 2004 से कुत्तों की गंध का परीक्षण कर रहा है। उन्होंने अंततः उन्हें अगले तीन वर्षों तक चालू रखने के लिए एक वैश्विक उद्यम पूंजी से एक अज्ञात किश्त की फंडिंग हासिल कर ली है।

प्रयोगशाला में, एक बिल्ली पूरे क्षेत्र में घूमती हुई हर किसी को लोकतांत्रिक संदेह की दृष्टि से देखती है। इससे पहले किसी ने भी कैनाइन घ्राण के लिए कोई भविष्यवाणी, मल्टीमॉडल एल्गोरिदम नहीं बनाया है। “यह बहुत पागलपन है,” कुलगॉड प्रतिबिंबित करता है, लेकिन दुनिया में अन्य परीक्षण भी ऐसे ही हैं। कैंसर का पता लगाने के लिए, पीईटी सीटी स्कैन में उपवास करना, रोगी की नस में एक रेडियोट्रेसर डालना, व्यक्ति को एक बहुत महंगे चुंबक में डालना और मशीन द्वारा बनाई गई कई छवियों का विश्लेषण करना शामिल है। दूसरी ओर, डोग्नोसिस परीक्षण में एक नमूना बनाने के लिए मास्क में दस मिनट तक सांस लेने का समय लगता है।

कुलगोड कहते हैं, “एक कुत्ता 30 मिनट में 250 नमूनों को सूंघ सकता है, प्रत्येक नमूने में कुछ सेकंड लगते हैं और इन कुत्तों को आश्रयों से गोद लिया जा सकता है और आठ सप्ताह के भीतर प्रशिक्षित किया जा सकता है और बदले में वे केवल कुत्ते का भोजन मांगते हैं।”

वह पूछते हैं कि कौन सी तकनीक अधिक टिकाऊ है।

(श्वेता तनेजा विज्ञान, प्रौद्योगिकी और आधुनिक समाज के बीच विकसित होते संबंधों पर नज़र रखती हैं। वह एक परोपकार शोधकर्ता और सलाहकार के रूप में भी काम करती हैं।)