I cani possono annusare il cancro? La scienza è più impressionante di quanto pensi
Fatto chiave: I cani possiedono fino a 300 milioni di recettori olfattivi — rispetto ai soli 6 milioni degli esseri umani — e la parte del loro cervello dedicata all'analisi degli odori è proporzionalmente 40 volte più grande della nostra. Questo straordinario senso dell'olfatto viene ora messo a frutto dai ricercatori medici per rilevare il cancro con un'accuratezza che rivaleggia — e a volte supera — gli strumenti di screening di laboratorio convenzionali.
Di Julia Wrenfield, ricercatrice in benessere degli animali da compagnia
Poche affermazioni sul legame cane–umano sono altrettanto sorprendenti quanto questa: il vostro cane potrebbe essere in grado di annusare il cancro che cresce all'interno del vostro corpo prima che compaia qualsiasi sintomo clinico. Quello che un tempo suonava come folklore aneddotico ha, nel corso degli ultimi due decenni, accumulato una base scientifica notevolmente solida. Studi peer-reviewed, sperimentazioni cliniche controllate e programmi di addestramento dedicati condotti da istituti di ricerca di eccellenza mondiale sono tutti giunti alla stessa conclusione — i cani possono rilevare alcuni tipi di cancro con un'affidabilità straordinaria, e gli scienziati stanno solo iniziando a comprenderne appieno le implicazioni.
La biologia dietro il naso
Per capire come i cani possano rilevare il cancro, bisogna prima rendersi conto di quanto il naso di un cane sia diverso da quello di un essere umano. Quando inspiriamo, l'aria va direttamente ai polmoni. Quando un cane inspira, una porzione di quell'aria viene deviata verso un recesso olfattivo specializzato dove le molecole odorose vengono catturate e analizzate. I cani possono anche muovere ciascuna narice in modo indipendente, permettendo loro di triangolare la direzione di un odore in tre dimensioni. Il loro naso umido aiuta inoltre a dissolvere e catturare le particelle chimiche dall'aria.
Le cellule cancerose producono prodotti di scarto metabolici — composti organici volatili (VOCs) — che differiscono chimicamente da quelli prodotti dal tessuto sano. Questi composti circolano nel flusso sanguigno e alla fine escono dal corpo attraverso il respiro, l'urina e le secrezioni cutanee. Per i sensi umani, questi cambiamenti sono impercettibili. Per un cane addestrato a identificare specifiche firme chimiche, sono distintivi come un'impronta digitale, come National Geographic ha documentato in profondità.
Cosa mostra realmente la ricerca
Il primo studio peer-reviewed progettato in modo rigoroso fu pubblicato sul British Medical Journal nel 2004 da Willis et al. (PMID 14584005). Sei cani — un mix di razze — furono addestrati a rilevare il cancro alla vescica da campioni di urina. I cani identificarono correttamente i campioni di cancro il 41% delle volte, ben al di sopra del 14% atteso per caso. Ancora più sorprendente, in diversi casi in cui i cani segnalavano insistentemente un campione contrassegnato come "sano", le successive indagini mediche rivelarono che quei pazienti avevano, di fatto, un cancro al rene o alla vescica in stadio iniziale che non era ancora stato diagnosticato. I cani avevano ragione; le cartelle cliniche originali erano sbagliate.
Da quello studio pionieristico, il campo è avanzato considerevolmente. Uno studio del 2019 di Guest et al. (PMID 30996880) ha addestrato i cani specificamente a rilevare il cancro alla prostata tramite l'odore delle urine, raggiungendo una sensibilità del 71% e una specificità prossima al 72% — cifre che pongono il rilevamento canino allo stesso livello di alcuni PSA (antigene prostatico specifico) esami del sangue. La charity Medical Detection Dogs nel Regno Unito ha condotto alcune delle sperimentazioni più rigorose, lavorando in collaborazione con gli ospedali del NHS per valutare i cani rispetto ai gold standard clinici. La loro ricerca sul cancro alla prostata, pubblicata con l'Università di Portsmouth, ha dimostrato una sensibilità superiore all'80% in alcune coorti.
La BBC ha riportato numerosi studi che mostrano che i cani addestrati possono rilevare i tumori al polmone, al colon-retto, alle ovaie e al seno — in alcuni casi da campioni di sangue prelevati settimane prima che l'imaging rilevasse qualsiasi tumore. Il rilevamento del cancro ovarico è particolarmente entusiasmante per i ricercatori perché questa malattia ha tassi di sopravvivenza notoriamente bassi, in gran parte a causa della diagnosi tardiva.
Quali tipi di cancro possono rilevare i cani?
La ricerca fino a oggi ha indagato il rilevamento canino su un numero crescente di tipi di cancro:
- Cancro alla vescica: La forma più studiata, con molteplici studi di replica dal 2004.
- Cancro alla prostata: Dimostrato in sperimentazioni controllate con campioni di urina, alta accuratezza.
- Cancro al polmone: I cani addestrati su campioni di respiro hanno mostrato un'accuratezza superiore al 90% in alcuni studi.
- Cancro al seno: Rilevamento da odore della pelle e campioni di siero sanguigno.
- Cancro colorettale: Uno studio giapponese del 2011 ha riportato una sensibilità del 91% su campioni di respiro.
- Cancro ovarico: Mostra particolare promettenza data la mancanza di strumenti efficaci di screening precoce.
Il National Cancer Institute sottolinea che la diagnosi precoce è il singolo fattore più importante per migliorare i tassi di sopravvivenza del cancro. Se il rilevamento canino può segnalare in modo affidabile la malattia negli stadi iniziali, le implicazioni per lo screening di sanità pubblica sono profonde.
Come vengono addestrati i cani a rilevare il cancro
L'addestramento di un cane da rilevamento medico è un processo lungo e meticoloso. Inizia tipicamente quando il cane è giovane — idealmente tra le otto settimane e i due anni di età — e si basa sul condizionamento operante usando il rinforzo positivo. Il cane impara ad associare l'odore dei campioni positivi al cancro a una ricompensa (di solito un giocattolo o del cibo). L'odore viene gradualmente reso più diluito e introdotto insieme a un numero crescente di campioni sani "distrattori". Un cane da rilevamento medico operativo può trascorrere da 12 a 18 mesi in addestramento prima di raggiungere l'affidabilità clinica.
Non tutte le razze sono ugualmente adatte. Gli spaniel (in particolare i Labrador e i Cocker Spaniel), i pastori tedeschi e i pastori belgi Malinois tendono a mostrare l'attitudine più alta, sebbene il temperamento individuale e la spinta contino più della sola razza. Le charity di rilevamento medico selezionano centinaia di cani prima di scegliere i candidati per i programmi di rilevamento del cancro.
Dai cani ai nasi elettronici
Uno dei filoni più produttivi della ricerca sul rilevamento del cancro da parte dei cani è lo sviluppo di nasi elettronici — sensori chimici progettati per imitare ciò che i cani fanno biologicamente. Addestrando prima i cani e analizzando i profili VOC specifici a cui rispondono, i ricercatori possono programmare array di sensori per rilevare le stesse impronte chimiche. Questo approccio evita le sfide logistiche del dispiegamento di animali addestrati in contesti clinici su larga scala. Diversi dispositivi sono ora in fasi di valutazione clinica nel Regno Unito, negli Stati Uniti e in Germania.
Detto questo, il naso elettronico non ha ancora eguagliato il cane in termini di sensibilità. I cani restano il rivelatore biologico gold-standard, e molti ricercatori ritengono che caratterizzare pienamente le firme VOC a cui i cani rispondono richiederà ancora diversi anni di studio.
Rilevamento spontaneo: quando gli animali da compagnia avvertono i proprietari
Al di là dei contesti di ricerca controllata, esiste un corpus crescente di casi clinici in cui cani da compagnia hanno spontaneamente e ripetutamente annusato, leccato o attirato l'attenzione su una lesione sul corpo del proprietario che successivamente si è rivelata un tumore maligno. Sebbene i singoli casi clinici non possano stabilire un nesso di causalità, il loro numero elevato — e la loro coerenza — è stato notato dai ricercatori. In diversi casi documentati, il comportamento persistente di un cane ha spinto un proprietario a cercare assistenza medica per quello che aveva liquidato come un neo o una macchia cutanea innocui, e è stato diagnosticato un melanoma.
Questo non significa che dobbiate fare affidamento sul vostro cane come strumento di screening del cancro. Se avete preoccupazioni riguardo a qualsiasi sintomo, consultate un professionista medico qualificato. Ma sottolinea la notevole sensibilità percettiva che i cani portano nelle loro interazioni quotidiane con gli esseri umani.
Punti chiave
- I cani hanno fino a 300 milioni di recettori olfattivi, il che li rende biologicamente in grado di rilevare i VOC correlati al cancro nel respiro, nelle urine e nel sangue.
- Studi peer-reviewed confermano che i cani possono rilevare i tumori alla vescica, alla prostata, al polmone e al colon-retto con un'accuratezza clinicamente rilevante.
- Lo studio pionieristico di Willis et al. (2004) ha scoperto che i cani superavano significativamente il caso, e i cani successivi hanno effettivamente rilevato tumori sfuggiti alle cartelle cliniche iniziali.
- Medical Detection Dogs e altre organizzazioni conducono sperimentazioni rigorose, in collaborazione con il NHS, che mostrano una sensibilità superiore all'80% per alcuni tipi di cancro.
- La ricerca sui cani addestrati sta informando direttamente lo sviluppo della tecnologia dei nasi elettronici per lo screening del cancro su larga scala.
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Riferimenti
- Willis CM, Church SM, Guest CM, et al. Olfactory detection of human bladder cancer by dogs: proof of principle study. BMJ. 2004;329(7468):712. PMID 14584005
- Guest C, Pinder M, Doggett M, et al. Development of screening method for prostate cancer by trained scent detection dogs. PLOS ONE. 2019. PMID 30996880