Näsan vet

Florin, en sjukdomssnuffande hund, får det rätt mer än 70 % av gångerna. MEDICINSK DIAGNOSTISK HUNDAR / NEILPOLOCK

Hundar som tränats för att nosa upp vissa avslöjande dofter i urin är bland de bästa cancerdetektorerna som vetenskapen känner till. Forskare vid MIT och på andra håll arbetar med att duplicera sina anmärkningsvärda förmågor inom teknik som, även om de är mindre gosiga, skulle vara mycket lättare att använda i stor skala.

Hundar har i 15 år eller så visat sig vara de tidigaste, mest exakta sjukdomsdetektorerna för allt vi någonsin har provat, säger MIT-forskaren Andreas Mershin, en medförfattare till en nytt papper på detta arbete. Hittills har många olika typer av cancer upptäckts tidigare av hundar än någon annan teknik.

Hundar har upptäckt lung-, urinblåsa-, äggstockscancer, bröst- och prostatacancer – och de har till och med kunnat upptäcka covid-19. Dessutom har vissa hundar som tränats för att svara på prover från patienter med en typ av cancer sedan identifierat flera andra, även när likheterna mellan proverna inte var uppenbara för människor.

Under de senaste åren har Mershin och teamet arbetat på ett miniatyriserat detektorsystem som innehåller däggdjursluktreceptorer stabiliserade för att fungera som sensorer och producerar data som kan hanteras i realtid med en smartphones beräkningskapacitet. Systemet, säger Mershin, är faktiskt mycket känsligare än en hunds nos när det gäller att upptäcka närvaron av små spår av olika molekyler – men när det gäller tolkningen av dessa molekyler är det 100 % dummare. Så forskarna använder maskininlärning för att försöka hitta de svårfångade mönster som hundar kan sluta sig till från doften, men som människor inte har kunnat förstå från en kemisk analys.

Florin besöker Andreas Mershin på hans kontor vid MIT.

MEDICINSKA DIAGNOSTISKA HUNDAR

Hundarna kan ingen kemi, säger Mershin. De ser inte en lista över molekyler som dyker upp i deras huvud. När du luktar på en kopp kaffe ser du ingen lista över namn och koncentrationer – du känner en integrerad känsla. Den känslan av doftkaraktär är vad hundarna kan bryta.

I de senaste testerna testade teamet 50 urinprover från bekräftade fall av prostatacancer och kontroller som är kända för att vara fria från sjukdomen, och maskininlärningsprogrammet retade ut eventuella likheter och skillnader mellan proverna som kunde hjälpa den sensorbaserade systemet identifiera sjukdomen. Både det konstgjorda systemet och hundarna uppnådde en noggrannhet på över 70 %.

Vi visste att sensorerna redan är bättre än vad hundarna kan göra när det gäller detektionsgränsen, men det vi inte har visat tidigare är att vi kan träna en artificiell intelligens för att efterlikna hundarna, säger han. Och nu har vi visat att vi kan göra detta. Vi har visat att det som hunden gör kan replikeras till viss del.

Han föreställer sig en dag då telefoner rutinmässigt är utrustade med doftdetektorer som kan upptäcka tidiga tecken på sjukdom mycket snabbare än vanliga skärmar – och även kan varna för rök eller gasläcka.

Dölj