Detectie ratten in de mondiale strijd tegen tuberculose en landmijnen

Inleiding

Tuberculose en landmijnen lijken op het eerste zicht niet zo veel met elkaar gemeen te hebben. Buiten de trieste vaststelling misschien dat beide humanitaire problemen dagelijks duizenden slachtoffers eisen, dat ze gemeenschappen ontwrichten en structurele belemmeringen creëren voor de ontwikkeling van miljoenen mensen.

 Tuberculose is één van de meest dodelijke infectieziektes ter wereld en eiste in 2012 1,3 miljoen mensenlevens.[1] Van de 8,6 miljoen mensen die in datzelfde jaar tuberculose ontwikkelden, waren er 1,1 miljoen HIVpositief. Omwille van co-infectie HIV/AIDS en tuberculose ligt het sterftecijfer voor tuberculose in Afrika veel hoger in vergelijking met andere continenten. Iemand met actieve tuberculose die geen behandeling krijgt, kan jaarlijks tien tot vijftien nieuwe mensen besmetten. Een snelle diagnose en behandeling zijn dus essentieel om levens te redden en verspreiding van de ziekte tegen te gaan. In veel ontwikkelingslanden wordt tuberculose gediagnosticeerd door middel van het microscopisch evalueren van een sputummonster. Hoewel de methode tuberculose goed kan uitsluiten, is ze ook traag en kunnen tussen de 20 en 80 procent van de patiënten gemist worden, afhankelijk van de staat van het sputummonster, de vaardigheden van de laborant en de kwaliteit van de aanwezige apparatuur. Het verhogen van de opsporingsgraad blijft één van de grootste uitdagingen om deze snel verspreidende ziekte tegen te gaan. Er werd al meermaals opgeroepen tot het ontwikkelen en gebruiken van een snellere en accuratere diagnostische techniek, bijvoorbeeld binnen het kader van de millenniumdoelstellingen (meer bepaald doelstelling 6c).[2]

Momenteel zijn er nog steeds honderdduizenden landmijnen begraven in meer dan 60 landen, waaronder vele ontwikkelings- en lage inkomenslanden.[3] Elk jaar sterven er tussen de 15 000 en 20 000 mensen door landmijnen, veelal gaat het om onschuldige burgers, vaak zijn het kinderen.[4] Daarnaast zijn ook de indirecte gevolgen van landmijnen niet te overzien. Nog jaren na een militair conflict verhinderen ze de bevolking om in hun basisnoden te voorzien en belemmeren ze de toegang tot basisvoorzieningen als gezondheidszorg en onderwijs. Omdat detectie en opruiming van landmijnen expertenwerk is dat gevaarlijk, duur en tijdrovend is, blijven ontwikkelingslanden in grote mate afhankelijk van geïmporteerde kennis en middelen. Momenteel voelen veel ontwikkelingslanden de druk om zich aan hun beloften te houden en hun grondgebied mijnenvrij te maken, zoals bepaald in de Ottowa-akkoorden in het verlengde van het internationale verdrag van Ottawa.[5] Vaak echter ontbreken de middelen en expertise om die beloften ook waar te maken.

Hoewel de internationale gemeenschap de strijd heeft aangebonden met zowel landmijnen als tuberculose, is deze dus nog niet gestreden. Zowel multilaterale instellingen als overheden wereldwijd stimuleren initiatieven om nieuwe, effectieve en efficiënte oplossingen voor deze mondiale problemen te ontwikkelen en toe te passen. Zo komen we bij nog een raakpunt tussen landmijnen en tuberculose. De Belgische NGO APOPO (een acroniem dat staat voor AntiPersoonsmijnen Ontmijnende Product Ontwikkeling) beschikt met haar innovatieve detectierattentechnologie immers over een detectiemiddel dat ingezet kan worden voor zowel het opsporen van landmijnen als het diagnosticeren van tuberculose. Voor het ontwikkelen en implementeren van deze detectierattentechnologie, kon (en kan) de organisatie rekenen op de steun van zowel de Vlaamse als de Belgische overheid en het Ontwikkelingsprogramma van de Verenigde Naties (UNDP).

 Op zoek naar eenvoudige, goedkope en efficiënte detectiemethoden

APOPO wordt opgericht in 1997 door productontwikkelaar Bart Weetjens[6]. Reeds tijdens zijn studie begint Bart Weetjens de landmijnenproblematiek in Sub-Sahara-Afrika te bestuderen. Zo stuit Bart op een artikel dat beschrijft hoe woestijnratjes getraind worden om explosieven op te speuren in een labosetting. Overtuigd van het idee dat er eenvoudige, goedkope en efficiënte opsporingsmethoden voor landmijnen uitgewerkt moeten kunnen worden, ziet hij meteen mogelijkheden in het inzetten van ratten voor landmijndetectie. Eerst wordt Bart met zijn rattenproject weggelachen, maar met steun van zijn professoren aan de Antwerpse universiteit, worden de eerste experimenten met de Afrikaanse reuzenhamsterrat voorbereid. Deze soort heeft immers een uitzonderlijke reukvermogen, is inheems, goedkoop in onderhoud, kan in gevangenschap tot acht jaren oud worden en is met haar 1 kg te licht om landmijnen te laten ontploffen. Er wordt een onderzoeksplan uitgewerkt en met een toelage van het Belgisch Directoraat Generaal voor Internationale Samenwerking (DGIS) kan het project starten. Bart vraagt zijn vriend en collega productontwikkelaar Christophe Cox om mee te stappen in het project, en samen bouwen ze APOPO uit tot een succesvolle sociale onderneming. In 2009 wordt APOPO erkend als een Belgische NGO met maatschappelijke zetel in Antwerpen en het hoofdkwartier in Tanzania.

Tijdens de eerste drie projectjaren wordt er vooral gefocust op wetenschappelijk onderzoek in België. Er moet onderzocht worden of de reuzenhamsterrat tam gemaakt kan worden en of het mogelijk is om een trainingsprotocol uit te werken waardoor ze een explosieve stof (TNT) kan opsporen. De resultaten zijn veelbelovend en het onderzoek en de trainingen worden verder gezet op de campus van de Sokoine University of Agriculture te Morogoro. Er wordt gewerkt volgens de principes van klassieke en operante conditionering. Bij klassieke conditionering leren de dieren een klikgeluid te associëren met een voedselbeloning, zoals de honden van Pavlov. Eens deze associatie gemaakt kan het klikgeluid gebruikt worden om bepaald gedrag te stimuleren (aan de grond krabben waar een landmijn verborgen ligt). Bij het gewenste gedrag horen de dieren een klikgeluid en krijgen ze een beloning (een stukje banaan of enkele pindanoten). De opleiding begint wanneer de ratten 4 weken oud zijn en ze de ogen openen. De eerste fase is een adaptatiefase gericht op gewenning aan mensen, geuren, andere ratten, de omgeving, enz. Deze gewenning gebeurt elke dag gedurende een periode van 1 à 2 weken. Daarna wordt hen geleerd om een klikgeluid te koppelen aan een beloning, namelijk voedsel. De volgende fase is het aanleren dat de ratten een bepaalde taak moeten uitvoeren om de beloning te krijgen. Nadat de ratten zijn opgeleid om een bepaalde geur te detecteren wordt de complexiteit van de training geleidelijk aan verhoogd (de dieren leren in een harnas aan een leiband te lopen, de te onderzoeken oppervlakten worden groter, er zijn minder landmijnen, en de mijnen zijn van verschillende makelij) en dienen ze uiteindelijk een soort eindexamen af te leggen: een accreditatietest. In deze test, waarbij noch de trainers noch de waarnemers weten waar de mijnen zich precies bevinden, moeten de ratten in twee dagen acht velden van 100m² afspeuren. Om te slagen voor deze test moeten ze alle mijnen vinden en mogen ze maximaal twee vals positieve indicaties geven. Lukt hen dit, dan worden ze klaargestoomd voor het echte werk. Er volgt een aanpassingsperiode met trainingen in het land waar ze aan de slag zullen gaan en vervolgens volgt een externe accreditatie door de nationale ontmijningsautoriteit, volgens de Internationale Mijn Actie Standaarden (IMAS)[7].

In 2003 vertrekken de eerste mijndetectieratten (MDR) naar Mozambique voor testen op echte mijnenvelden. Na een periode van anderhalf jaar testen in Mozambique is voldoende data verzameld om de ratten in ontmijningsoperaties te kunnen inzetten. Onder toezicht van de VN representatie in Mozambique worden de ratten getest en een eerste groep van 11 getrainde heldenratten krijgen een officiële licentie waarmee zij en hun trainers mogen beginnen werken in de mijnenvelden.

Sinds de start heeft het programma een enorme groei gekend en tonen de resultaten van het inzetten van detectie ratten aan dat eenvoudige en lokale oplossingen structurele belemmeringen tot ontwikkeling kunnen wegwerken en levens kunnen redden.[8] Aanvankelijk was het echter allerminst evident om het concept verkocht te krijgen. Een sociale onderneming die rattendetectietechnologie voor humanitaire doeleinden wil onderzoeken, ontwikkelen en implementeren werd niet meteen een lang leven toebedeeld. De steun van de Belgische overheid was dan ook erg belangrijk voor het project en kan gedeeltelijk gesitueerd worden binnen de pioniersrol die België gespeeld heeft in de strijd tegen landmijnen. Reeds in 1995 keurde België, als eerste land ter wereld, een nationale wetgeving goed die het gebruik, de productie en de verkoop van antipersoonsmijnen verbood. België was ook een belangrijke voortrekker van het eerder vermelde verdrag van Ottawa.[9] Tot vandaag blijft de Belgische overheid zich engageren om een wereld zonder landmijnen te realiseren, o.a. door de expliciete steun voor de benoeming van Prinses Astrid (eveneens erevoorzitter van APOPO) als speciaal gezant voor de Conventie over Antipersoonsmijnen, door het voorzitterschap van de 14e Algemene Vergadering van de Staten die partij zijn bij het Verdrag van Ottawa over antipersoonsmijnen waar te nemen en door de steun aan de ontmijningsprogramma’s van APOPO in Mozambique en Angola.[10]

Detectieratten in de strijd tegen landmijnen

APOPO voert ontmijningstaken uit in opdracht van verschillende overheden via hun Nationale Ontmijningsinstituten. Zo zijn er met de steun van onder meer het ontwikkelingsprogramma van de Verenigde Naties (UNDP) en van de Belgische en Vlaamse regering programma’s operationeel in Angola en Mozambique.

De ontmijningsprogramma’s maken gebruik van een gecombineerde benadering van onderzoek, ontmijningstechnologie en het gebruik van mijndetectieratten. Via een uitgebreide studie wordt eerst voldoende informatie verzameld om vast te stellen hoe omvangrijk het landmijnprobleem in een specifiek gebied is. Zo kan bepaald worden welke gebieden als landmijnen-vrij beschouwd kunnen worden en bijgevolg vrijgegeven kunnen worden en welke gebieden ontruimd dienen te worden. Op deze manier wordt er vermeden dat dure en tijdrovende middelen onnodig worden ingezet. Wanneer een gebied wordt aangeduid als te ontmijnen, wordt het terrein eerst geprepareerd met gepantserde voertuigen waarna met behulp van de detectieratten zogenaamde safe lanes worden aangelegd. Daarna wordt het terrein minutieus afgespeurd door verschillende ratten. Wanneer een rat een paar seconden in de grond krabbelt, weten de trainers dat de rat een landmijn heeft gevonden en wordt de exacte locatie gemarkeerd. De dieren zijn te licht om landmijnen te laten ontploffen, en zoeken dus systematisch het verdachte gebied af zonder daarbij zelf gevaar te lopen. Eens de mijnen gelokaliseerd zijn worden ze uitgegraven en onschadelijk gemaakt door ontmijners.

De detectieratten zijn niet alleen erg effectief, ze zijn ook erg snel. Een ontmijner heeft ongeveer twee weken nodig om 400m² te onderzoeken met een metaaldetector, terwijl de ratten de klus in slechts één dag kunnen klaren. In Mozambique werd de Gaza-provincie, één van de provincies die het zwaarst getroffen werd door landmijnen, een jaar eerder dan gepland landmijnenvrij verklaard. Het was de steun van het Vlaams Agentschap voor Internationale Samenwerking (VAIS), die het mogelijk heeft gemaakt om het project in Gaza op te starten, uit te bouwen en tot een succes te maken. Aan het einde van dit project werd meer dan zes miljoen vierkante meter land aan de bevolking teruggegeven nadat er met behulp van de ratten 2 393 landmijnen, 12 838 kleine wapens en munitie en 922 andere explosieven werden gedetecteerd en onschadelijk gemaakt. Een belangrijke stap in de richting van het waarmaken van de Mozambikaanse beloftes in het kader van de Ottawa akkoorden.[11]

Ondertussen zijn de detectie ratten met de steun van UNDP en de Belgische regering ook actief in andere provincies in Mozambique en wordt er sinds 2012 in samenwerking met Norwegian’s People’s Aid (NPA) een project uitgebouwd in Angola. Het land ratificeerde de Ottawa conventie maar heeft door haar zeer zware landmijnen erfenis nog veel werk voor de boeg om haar Mine Clearance Deadline te halen.[12] Eind vorig jaar werden in Angola de eerste mijn detectieratten extern geaccrediteerd door de bevoegde nationale autoriteit (Comissão Nacional Intersectorial de Desminagem e Assistência Humanitária). De eerste MDR-teams zullen dan ook op korte termijn ingezet worden om Angola bij te staan in haar strijd tegen landmijnen en het verschil te maken voor de bevolking.

 Ratten als tuberculose-detectiesysteem

APOPO ging naast de landmijndetectie op zoek naar andere humanitaire toepassingen voor haar rattendetectietechnologie. Zo werd een programma op poten gezet, waarbij met een minimum aan apparatuur een zo accuraat mogelijk tuberculosedetectiesysteem voor handen is. De knaagdiertjes worden volgens dezelfde methode van conditionering opgeleid en blijken het boeket van geuren van Mycobacterium tuberculosis (niet voor niets de tering genoemd) zeer goed te kunnen herkennen. De ratten worden getraind om honderden samples te screenen en minimaal drie seconden boven een sputummonster te pauzeren indien de tuberculose-bacterie aanwezig is. Na een succesvolle start in Tanzania, waar sinds de aanvang van het programma in 2007 meer dan 200 000 sputummonsters werden onderzocht en meer dan 4 762 verkeerd gediagnosticeerde patiënten werden geïdentificeerd, werd ook in Mozambique een pilootproject rond de versnelde opsporing van tuberculose opgezet. Opnieuw koos Vlaanderen ervoor om APOPO substantieel te steunen en werden middelen vrijgemaakt voor de pilootfase (2011-2013) en vervolgfase die loop tot eind 2016. De keuze om dit gezondheidsproject te ondersteunen, ligt in het verlengde van de tweede strategienota tussen Vlaanderen en Mozambique, met centrale focus op de gezondheidssector (MDG 4 tot 6).[13]

De tuberculose detectie ratten screenden in 2013 een totaal van 49 973 sputum stalen van personen met klachten suggestief voor tuberculose. De samples worden verzameld bij verschillende partnerziekenhuizen in Tanzania (21) en Mozambique (8). Bij aankomst in de tuberculosedetectiecentra van APOPO worden de monsters eerst onschadelijk gemaakt door verhitting. Vervolgens worden ze willekeurig in rijen van tien voorgelegd aan de ratten om ze te besnuffelen. Een rat doet er ongeveer zeven minuten over om 40 sputummonsters te screenen. Een laborant die de stalen microscopisch zou evalueren, zou daar een volledige dag voor nodig hebben. Elk sputummonster wordt door vier ratten gescreend en als er minimaal twee aangeven dat een sample dat oorspronkelijk negatief gelabeld werd toch tuberculose bevat, wordt het betreffende monster opnieuw microscopisch onderzocht. In Tanzania werden er op deze manier 1 807 verkeerd gediagnosticeerde patiënten geïdentificeerd, in Mozambique waren dit er 556. De tuberculose-opsporing bij de samenwerkende centra in beide landen is hierdoor met 40 procent toegenomen. Naast gezondheidswinst draagt APOPO bij aan economische ontwikkeling daar tuberculose in ontwikkelingslanden vooral de economisch productieve leeftijdsgroep treft.

Om de ratten op grotere schaal in te kunnen zetten, investeert APOPO in wetenschappelijk onderzoek om zo erkenning te verkrijgen van de diagnostische methode door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO). Ook de landmijnendetectietoepassing heeft jaren aan onderzoek en ontwikkeling gevergd alvorens de methode internationaal aanvaard werd. Voor medische toepassingen ligt de lat nog hoger en is er dus nog heel wat grondig wetenschappelijk onderzoek en veldtesten nodig om die aanvaarding te bereiken. Naarmate de impact van de toepassing duidelijk wordt, zullen geleidelijk aan ook de nodige onderzoeksmiddelen voor verder operationeel onderzoek volgen.

Publieke betrokkenheid: een strijd van iedereen

APOPO en de detectieratten worden in hun strijd tegen landmijnen en tuberculose niet enkel gesteund door overheden en multilaterale instellingen. Er bestaat een wereldwijd netwerk van supporters die geloven in de innovatieve, positieve en levensreddende aanpak van APOPO en haar ratten. Net daarom, omdat ze op grote schaal mensenlevens redden, werden de detectieratten ook HeroRATs gedoopt. Wereldwijd zijn er duizenden mensen die hun steentje willen bijdragen aan de strijd tegen tuberculose en landmijnen en daarom een HeroRAT geadopteerd hebben. Met hun maandelijkse of jaarlijkse bijdrage kan APOPO meer ratten trainen, verzorgen en inzetten als helden. In ruil krijgen de supporters regelmatige updates op een persoonlijke MyApopo pagina over het wel en wee van hun adoptierat, over de vorderingen die de dieren maken en de impact die ze genereren. Voor meer info kan je terecht op de website van APOPO.[14]

Conclusie

Voor APOPO en de duizenden mensen waarvoor de detectieratten reeds aan het werk gingen, zijn de knaagdieren levensredders, die dankzij hun uitzonderlijke reukvermogen en met een gerichte training voor hele bevolkingsgroepen het verschil kunnen maken. Anno 2014 hebben de detectieratten van APOPO een oppervlakte van meer dan 8,6 miljoen vierkante meter landmijnenvrij gemaakt en hebben ze tuberculose opgespoord bij meer dan 5000 mensen die door gewoon microscopisch onderzoek gezond waren verklaard. Onze ratten redden levens en verdienen daarom de titel HeroRAT.

Het werk is echter nog lang niet voltooid. Landmijnen en tuberculose blijven wereldwijd grote humanitaire problemen waar APOPO zich, samen met haar partners, op een innovatieve manier voor wil inzetten. Naast het uitrollen van de succesvolle technologie naar andere landen zal APOPO inzetten op het standaardiseren, valideren en optimaliseren van de technologie. Daarnaast zal onderzoek worden gedaan naar ander mogelijke toepassingen van deze technologie, altijd met het uitgangspunt om mensenlevens te redden.

 

[1] WHO Global Tuberculosis Report 2013, www.who.int/tb/publications/global_report/en/

[2] Het STOP TB Partnership,  een globaal netwerk van internationale organisaties, overheden, publieke en private donoren, Ngo’s en individuen, heeft de MDG6c vertaalt in ‘het halveren van de TB prevalentie en -mortaliteit tegen 2015’. Volgens het netwerk is onderzoek naar en ontwikkeling van nieuwe diagnostische tools daartoe onontbeerlijk. Meer info: www.stoptb.org

[3] www.the-monitor.org/index.php/LM/The-Issues/Landmines

[4] www.un.org/en/globalissues/demining/

[5] Voluit het Verdrag inzake het Verbod op het Gebruik, de Opslag, de Productie en de Overdracht van Antipersoonsmijnen en inzake de Vernietiging ervan. Alsook gekend als de Ottawa conventie. www.apminebanconvention.org  of www.un.org/disarmament/convarms/landmines/mineban

[6] Productontwikkelaar Bart Weetjens ontwikkelde het idee om ratten te trainen als aangepaste  technologie om landmijnen op te sporen en tuberculose te screenen. Hij won daarmee prestigieuze internationale erkenningen, o.a. Ashoka fellowship, Schwab fellowship en de Skoll Awards voor Sociaal ondernemen.

[7] www.mineactionstandards.org

[8] A. Mahoney et al., ‘Mine Detection Rats: Effects of Repeated Extinction on Detection Rates’, The Journal of ERW and Mine Action, 2012 Fall (16.3), 61-64; G.F. Mgode, B.J. Weetjens, T. Nawrath, D. Lazar, C. Cox, et al.,’Mycobacterium tuberculosis volatiles for diagnosis of tuberculosis by Cricetomys rats’, Tuberculosis (Edinb), 2012 (92) 535-542;  APOPO Annual report 2012, www.apopo.org//images/reports/Apopo_annual_report_2012.pdf

[9]http://diplomatie.belgium.be/nl/Beleid/beleidsthemas/vrede_en_veiligheid/ontwapening_non-proliferatie/human_security/antipersoonsmijnen/

[10] De Morgen, ‘Prinses Astrid wordt speciaal gezant voor Conventie over Antipersoonsmijnen’, De Morgen, 21 Juni 2013, www.demorgen.be/dm/nl/990/Buitenland/article/detail/1656102/2013/06/21/Prinses-Astrid-wordt-speciaal-gezant-voor-Conventie-over-Antipersoonsmijnen.dhtml

[11] Mozambique ondertekende het Verdrag van Ottawa en is daardoor verplicht om tegen 1 maart 2014 volledig ontmijnd te zijn, voor meer info zie www.apminebanconvention.org/states-parties-to-the-convention/mozambique

[12] De deadline is vastgelegd op 1 januari 2018, voor meer info zie www.apminebanconvention.org/states-parties-to-the-convention/angola

 [13]www.vlaanderen.be/int/sites/iv.devlh.vlaanderen.be.int/files/documenten/Strategienota%20Vlaanderen%20Mozambique%202011-2015.pdf

[14] www.apopo.org/en/adopt/faq