Un beagle pe nume Billy aleargă de-a lungul unei platforme, adulmecând cu atenție o serie de măști chirurgicale folosite. Nasul său excepțional nu caută orice miros, ci o combinație specifică de compuși organici volatili – semnătura olfactivă subtilă a cancerului.
Cancerul poate modifica „volatilomul” unei persoane, adică setul unic de compuși prezenți în respirație, transpirație sau urină. Billy și alți câini special antrenați învață să identifice aceste indicii, deschizând calea pentru detectarea unor boli precum COVID, malaria sau chiar tulburarea de stres posttraumatic.
Deși abilitățile extraordinare ale câinilor au fost observate încă din 1989, când un câine a detectat cancerul la propriul stăpân, utilizarea lor în diagnosticul medical de rutină rămâne o provocare. Pe lângă obstacolele logistice, acuratețea variază semnificativ de la un câine la altul. Cercetări recente încep să dezvăluie că succesul depinde în mare măsură de personalitatea fiecărui animal și de modul în care dresorii îi interpretează comportamentul.
Câinii pesimiști sunt cei mai buni la detectarea cancerului
Într-un nou studiu, Sharyn Bistre Dabbah, cercetător veterinar la Universitatea din Bristol, a colaborat cu organizația Medical Detection Dogs pentru a investiga cum optimismul sau pesimismul influențează performanța. Rezultatele, publicate în jurnalul științific PLoS One, sugerează o legătură neașteptată.
Pentru a evalua personalitatea, cercetătorii au antrenat câinii să asocieze un loc cu o recompensă (un bol cu mâncare) și un alt loc cu un bol gol. Câinii optimiști se grăbeau să investigheze și locații noi, ambigue, în speranța unei gustări, în timp ce câinii pesimiști erau mult mai înceți și mai precauți.
Când a venit timpul pentru testul de detecție, echipa a observat că, în medie, câinii pesimiști au avut o acuratețe mai mare. „Un câine mai precaut ar putea fi mai bun în a nu face greșeli”, explică Dabbah, sugerând că tendința lor de a evita riscurile se traduce printr-o rigoare mai mare în timpul sarcinii, citatp de Scientific American.
Alte trăsături de personalitate sunt la fel de importante. Clara Wilson, care studiază câinii de detecție la Universitatea din Pennsylvania, notează că animalele care excelează în misiuni de căutare și salvare, pline de adrenalină, s-ar putea plictisi de sarcina monotonă de a mirosi probe. „Vrem un câine care nu se frustrează. El ar trebui să considere această activitate satisfăcătoare, chiar dacă este mai puțin palpitantă”, spune ea.
O altă inovație vine de la Dognosis, un start-up care l-a antrenat pe Billy. În loc să învețe câinii să semnalizeze printr-un comportament specific, cum ar fi lătratul – un proces care poate duce la „minciuni” pentru a obține recompense – echipa analizează limbajul corporal natural al animalelor cu ajutorul inteligenței artificiale. Încrederea cu care se mișcă un câine după ce a mirosit o probă devine un indicator al succesului. „Unul dintre câinii noștri miroase și apoi face o tumbă cu multă încredere”, spune cofondatorul Akash Kulgod.
Într-un studiu pilot prezentat la conferința Societății Americane de Oncologie Clinică, câinii Dognosis au atins o acuratețe de 96% în identificarea a 10 tipuri de cancer din 200 de probe.
În paralel, tehnologia încearcă să replice aceste abilități biologice. Cercetătorii dezvoltă „nasuri electronice” care, deși în prezent sunt depășite de performanța canină, ar putea oferi în viitor o soluție scalabilă. Andreas Mershin de la start-up-ul RealNose.ai lucrează la un dispozitiv care folosește receptori olfactivi de mamifere montați pe un cip electronic. La fel ca un câine, algoritmul de învățare automată nu identifică molecule individuale, ci recunoaște tiparul general al mirosului de cancer.
„Câinii pot generaliza. Nu le pasă de fontul în care scrii mirosul; ei doar îl interpretează corect”, explică Mershin.
Până când tehnologia va recupera decalajul, câini precum Billy rămân în avangarda cercetării. După ce detectează corect mirosul subtil dintr-o mască, el se întoarce triumfător pentru a-și primi recompensa. După cum subliniază cercetătoarea Amritha Mallikarjun de la Universitatea din Pennsylvania, acești companioni ne arată concret cum ar putea arăta viitorul medicinei: „Câinii, datorită simțului lor olfactiv uimitor, ne demonstrează cum ar putea arăta tehnologia peste 10-15 ani.”
