Il naso lo sa

Florin, un cane annusatore di malattie, riesce a farlo bene più del 70% delle volte. CANI DIAGNOSTICI MEDICI / NEIL POLLOCK

I cani addestrati a fiutare certi odori rivelatori nelle urine sono tra i migliori rilevatori di cancro conosciuti dalla scienza. I ricercatori del MIT e altrove stanno lavorando per duplicare le loro straordinarie capacità nella tecnologia che, sebbene meno coccolosa, sarebbe molto più facile da usare su larga scala.

I cani, da circa 15 anni, hanno dimostrato di essere i primi e più accurati rilevatori di malattie per qualsiasi cosa che abbiamo mai provato, afferma il ricercatore del MIT Andreas Mershin, coautore di un nuova carta su questo lavoro. Finora, molti diversi tipi di cancro sono stati rilevati prima dai cani rispetto a qualsiasi altra tecnologia.

I cani hanno rilevato tumori ai polmoni, alla vescica, alle ovaie, al seno e alla prostata e sono stati persino in grado di rilevare il covid-19. Inoltre, alcuni cani addestrati a rispondere a campioni di pazienti con un tipo di cancro ne hanno poi identificati molti altri, anche quando le somiglianze tra i campioni non erano evidenti per l'uomo.

Negli ultimi anni, Mershin e il team hanno lavorato a un sistema di rilevamento miniaturizzato che incorpora recettori olfattivi di mammiferi stabilizzati per fungere da sensori, producendo dati che possono essere gestiti in tempo reale con la capacità computazionale di uno smartphone. Il sistema, dice Mershin, è in realtà molto più sensibile del naso di un cane in termini di rilevamento della presenza di minuscole tracce di molecole diverse, ma in termini di interpretazione di quelle molecole, è al 100% più stupido. Quindi i ricercatori stanno usando l'apprendimento automatico per cercare di trovare gli schemi sfuggenti che i cani possono dedurre dall'odore, ma che gli esseri umani non sono stati in grado di cogliere da un'analisi chimica.

Florin fa visita ad Andreas Mershin nel suo ufficio al MIT.

CANI DIAGNOSTICI MEDICI

I cani non conoscono alcuna chimica, dice Mershin. Non vedono apparire nella loro testa un elenco di molecole. Quando annusi una tazza di caffè, non vedi un elenco di nomi e concentrazioni: senti una sensazione integrata. Quella sensazione di carattere olfattivo è ciò che i cani possono estrarre.

Negli ultimi test, il team ha testato 50 campioni di urina da casi confermati di cancro alla prostata e controlli noti per essere esenti dalla malattia, e il programma di apprendimento automatico ha evidenziato eventuali somiglianze e differenze tra i campioni che potrebbero aiutare il sensore basato su sistema identificare la malattia. Sia il sistema artificiale che i cani hanno raggiunto tassi di accuratezza superiori al 70%.

Sapevamo che i sensori sono già migliori di quello che i cani possono fare in termini di limite di rilevamento, ma quello che non abbiamo mostrato prima è che possiamo addestrare un'intelligenza artificiale per imitare i cani, dice. E ora abbiamo dimostrato che possiamo farlo. Abbiamo dimostrato che ciò che fa il cane può essere replicato in una certa misura.

Prevede un giorno in cui i telefoni saranno regolarmente dotati di rilevatori di odori che potrebbero rilevare i primi segni di malattia molto prima dei normali schermi e potrebbero anche avvisare di fumo o perdite di gas.

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