Come gli scienziati addestrano i cani a fiutare l'infezione da COVID-19

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Punti chiave

• Gli scienziati hanno avuto un notevole successo nell'addestrare i cani per identificare le persone con COVID-19.
• I cani possono distinguere tra campioni di fluidi corporei prelevati da persone con e senza COVID-19.
• Le persone con COVID-19 hanno un odore diverso dalle persone senza COVID-19 a causa dei cambiamenti nell'odore corporeo causati dall'attività delle molecole virali.

Usando nient'altro che il loro potere dell'olfatto, i cani possono trovare esplosivi e droghe illegali e persino diagnosticare il cancro. Da alcuni mesi stanno aggiungendo un'altra abilità al loro repertorio: rilevamento COVID-19.

I cani di tutto il mondo hanno già dimostrato un'impressionante capacità di rilevare COVID-19 con nient'altro che un singolo soffio di un campione di fluido corporeo. In uno studio recente, Dominique Grandjean, DVM, professore presso la National Veterinary School of Alfort dell'Università Paris-Est in Francia, e colleghi hanno scoperto che i sei cani partecipanti erano in grado di rilevare COVID-19 con un tasso di accuratezza superiore a quello di alcuni test diagnostici disponibili. Lo studio di dicembre è stato pubblicato sulla rivistaPLOS One.

Che cosa significa per te

A seconda del successo della ricerca sul rilevamento dei cani, è possibile che in futuro tu possa essere annusato da un cane come forma di rilevamento COVID-19. Un aeroporto in Finlandia sta già implementando questo metodo.

L'odore del corpo indica l'infezione da COVID-19

I cani - esperti annusatori di nome Guess, Maika, Gun, Bella, Jacky e Oslo - hanno ricevuto da una a tre settimane di addestramento prima dell'inizio del test. Ad eccezione di Jacky, un Jack Russell terrier, erano tutti belgi Malinoises, una comune razza da lavoro francese simile per aspetto e personalità ai pastori tedeschi.

Le sessioni di test hanno valutato la capacità dei cani di distinguere tra campioni di sudore raccolti da 95 individui sintomatici positivi a COVID-19 e 82 individui asintomatici negativi a COVID-19 nei siti di Parigi, Francia e Beirut, Libano.

Il sudore, come hanno scritto Grandjean e colleghi nello studio, contiene alti livelli di composti organici volatili (COV), firme chimiche che possono "trasmettere informazioni importanti sui processi metabolici". Quando SARS-CoV-2, il virus che causa COVID- 19, entra nel flusso sanguigno, induce la produzione di cataboliti specifici, sottoprodotti chimici la cui presenza si manifesta come variazioni dell'odore corporeo. Non possiamo rilevare questi lievi cambiamenti, ma i cani, alcuni dei quali hanno 300 milioni di recettori olfattivi rispetto ai nostri sei milioni, possono.

Oltre al sudore, altri fluidi corporei come l'alito, le lacrime, l'urina, le feci, la saliva e le secrezioni tracheobronchiali come il catarro, contengono VOC, rendendoli validi candidati anche per la sperimentazione.

Alla School of Veterinary Medicine dell'Università della Pennsylvania, Cynthia M. Otto, DVM, professoressa di scienze dei cani da lavoro e medicina dello sport, sta testando i cani con campioni di urina. All'Università di Medicina Veterinaria di Hannover in Germania, Holger Andreas Volk, DVM , capo del dipartimento di medicina e chirurgia dei piccoli animali, sta utilizzando campioni di saliva, studi ancora in corso.

Grandjean dice che non si aspetta che i tassi di accuratezza del rilevamento di COVID-19 possano variare a seconda del tipo di fluido utilizzato per rilevare la malattia.

"Se consideriamo ciò che è stato fatto da altri paesi, la risposta probabilmente è no, ma [per] ora non lo sappiamo e [continuiamo a] lavorarci", dice. "Le vie di eliminazione di cataboliti specifici potrebbero non essere le stesso. Ad esempio, espelliamo l'urea con le urine ma non con il sudore ".

Valutare i cani

Durante le sessioni di test, i cani, accompagnati dai loro conduttori, sono stati presentati con tre o quattro campioni di sudore ascellare (ascelle), ciascuno posizionato dietro un cono. Sono stati quindi incaricati di identificare correttamente il campione che era stato prelevato da un individuo sintomatico positivo per COVID-19.

Ogni formazione includeva un campione positivo COVID-19 e uno o più campioni negativi COVID-19, secondo lo studio originale. I cani hanno avuto successo tra il 76% e il 100% delle volte. Bella e Jacky hanno guidato il gruppo con il 100% di successo, mentre Maika ha chiuso in coda al 76%.

Il ciclo iniziale di test non includeva campioni di sudore prelevati da individui asintomatici positivi per COVID-19, che costituiscono una percentuale significativa della popolazione della malattia. Tuttavia, afferma Grandjean, da quando è stato pubblicato questo studio, i successivi cicli di test hanno scoperto che la mancanza di sintomi visibili non inganna i cani.

"Quindi, sì, funziona su [persone] asintomatiche", dice.

Come si confronta il rilevamento del cane con altri test?

I test COVID-19, che includono test della saliva, test dell'antigene e test con tampone nasale, faringeo e nasofaringeo, non sono uguali in termini di precisione o prezzo.

I test RT-PCR, ad esempio, sono estremamente accurati ma sono costosi e richiedono molto tempo da eseguire. I controlli della temperatura, d'altra parte, forniscono risultati immediati ma non sono in grado di distinguere tra febbri causate da COVID-19 e quelle causate da altre infezioni infettive agenti. Inoltre, non sono in grado di rilevare casi di COVID-19 che non causano febbre.

Quindi come si confronta il rilevamento del cane con questi metodi più ortodossi di rilevamento del virus? Abbastanza bene, secondo Grandjean.

"I risultati ottenuti dai numerosi team che lavorano ora sull'argomento in diversi paesi sono abbastanza simili, con sensibilità comprese tra 85 e 99 p [er] 100 e specificità intorno a 95", afferma. "Quindi è vicino alla PCR ma molto superiore ai test Ag [antigene] e saliva."

Il rilevamento del cane come metodo per diagnosticare COVID-19 ha diversi vantaggi importanti. Secondo Grandjean, il rilevamento del cane è:

• Facile e non invasivo
• Fornisce una risposta immediata
• Poco costoso

Tuttavia, presenta anche diversi importanti inconvenienti. "Devi prima addestrare [il] cane, quindi [hai] bisogno di campioni di sudore da persone positive", dice Grandjean. Infine, ovviamente, gli animali vivi sono più difficili da curare rispetto alle macchine. Dopotutto, le apparecchiature di test RT-PCR non si annoiano, non hanno bisogno di pause per il bagno o di mangiare e bere.

Ma almeno una delle principali città ha deciso che i pro superano i contro: Helsinki, Finlandia. All'arrivo in aeroporto, ai viaggiatori internazionali viene chiesto di tamponare la pelle con una salvietta, che viene quindi presentata a uno dei quattro cani in attesa: ET, Kossi, Miina o Valo. Se abbaiano, zampettano o si sdraiano, segnalando di aver rilevato COVID-19, al viaggiatore viene chiesto di eseguire un test PCR gratuito per confermare la valutazione. Se i primi risultati di laboratorio sono indicativi, il tasso di accuratezza dei cani si aggira intorno al 100%.