Dr. Dog: Der beste Freund der Medizin

Es ist schwer vorstellbar, wie Hunde die Welt erleben, weil so viel davon über ihre Schnauzen zugänglich ist. Hunde leben in einer olfaktorischen Welt voller Gerüche, die komplexe Geschichten erzählen. Sie erkennen Gerüche direkt von der Quelle sowie Restgerüche, die in einem Bereich bestehen, der lange nach dem Verlassen der Quelle noch vorhanden ist.

Hunde werden als Schnüffler geboren. Menschen haben etwa fünf Millionen Riechzellen in der Nase. Es klingt beeindruckend, bis Sie es mit den 200 Millionen Zellen in einer typischen Hundenase vergleichen. Der Geruchssinn von Hunden ist im Allgemeinen 10.000 bis 100.000 mal höher als der von Menschen. Viel mehr ihrer Gehirne widmen sich der Verarbeitung von Gerüchen, und sie besitzen auch mehr Gene, die für die Geruchsfähigkeit und viele andere olfaktorische Neuronen kodieren als Menschen.

Die Menschen kennen seit Jahrhunderten den Geruchssinn von Hunden und nutzen ihn aus. Sogar Hunde züchten sie als Jagdhunde. In den letzten Jahren wurden Hunde trainiert, Sprengstoffe, Drogen, Körper und andere Düfte zu erschnüffeln.

Anekdoten über Hunde, die "spüren", wenn ihre Besitzer vor einer Diagnose krank waren, mögen zunächst verrückt klingen. Aber im letzten Jahrzehnt haben mehrere Wissenschaftler in kontrollierten Laborexperimenten die Hundenasen auf die Probe gestellt – Krankheiten geben Gerüche ab, die Hunde zumindest theoretisch riechen können. Bösartige Tumore verströmen winzige Mengen an Chemikalien, so genannte Alkane und Benzolderivate, die in gesundem Gewebe nicht vorkommen. Wenn ein Hund chemische Spuren im Bereich von Teilen pro Billion identifizieren kann, ist es wirklich verrückt zu denken, dass er Krebs erkennen kann, noch bevor die Leute wissen, dass sie krank sind?

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Der erste wissenschaftliche Test zur Erkennung von Krebserkrankungen bei Hunden fand nach meinem Wissen im Jahr 2004 statt. James C. Walker vom Sensory Research Institute der Florida State University und seine Kollegen trainierten zwei Hunde, um auf der Haut von gesunden Freiwilligen verborgene Melanomgewebeproben zu entdecken . Die Hunde wurden mit Methoden trainiert und getestet, die normalerweise für forensische Bomben- oder Drogenschnüffelhunde verwendet werden. Ein Hund "bestätigte" das Vorhandensein von Melanomen bei fünf Patienten und entdeckte sogar Krebs in einer Probe, die anfänglich als negativ angesehen wurde, aber die nachfolgende histopathologische Untersuchung zeigte, dass sie Melanom in einem Bruchteil der Zellen enthielt.

Eine 2006 von der Pine Street Foundation, einer Krebsforschungsorganisation in San Anselmo, Kalifornien, durchgeführte Studie verwendete mehr Hunde und Proben für noch robustere Ergebnisse. Die Forscher wählten drei Labrador-Retriever und zwei portugiesische Wasserhunde ohne vorheriges Training aus. Lungen- und Brustkrebspatientinnen atmeten in Röhrchen ein, die ihre Atemproben erfassten. Die Hunde wurden dann mehrere Wochen mit den Proben trainiert. Zum Testen verwendeten die Forscher eine neue Charge von Atemproben. Die Hunde erkannten korrekt 99 Prozent der Lungenkrebs-Proben und machten einen Fehler mit nur 1 Prozent der gesunden Kontrollen. Bei Brustkrebs erkannten die Hunde in 88 Prozent der Fälle positive Proben ohne falsch positive Befunde. Die Hunde führten ebenso wie die neuesten Screening-Tests für die Krankheiten durch. Es ist wichtig zu beachten, dass alle Tests doppelt blind waren, was bedeutet, dass weder die Hundeführer noch die Experimentatoren wussten, welche Proben welche waren. Allein durch den Duft von Atemproben identifizierten die Hunde 55 Lungen- und 31 Brustkrebspatientinnen sowie 83 gesunde Menschen.

In einer neueren Studie, die 2011 veröffentlicht wurde, trainierten Wissenschaftler erneut Hunde, um Lungenkrebs zu schnüffeln. Eine Gruppe deutscher Forscher wollte wissen, ob Hunde Atemproben von Lungenkrebspatienten, Patienten mit chronischer obstruktiver Lungenerkrankung (COPD) und gesunden Freiwilligen unterscheiden können und ob das Vorhandensein von Tabak in den Proben einen Unterschied machte. Die Hunde identifizierten korrekt 71 Proben mit Lungenkrebs von 100. Sie fanden auch 372 Proben, die keinen Lungenkrebs von 400 hatten. Es schien, dass die Hunde Lungenkrebs unabhängig von COPD und Tabakrauch nachweisen konnten.

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Eine 2004-Studie, in der Hunde geschult wurden, um Blasenkrebs beim Menschen durch Riechen ihres Urins zu erkennen, hatte eine geringere Erfolgsrate, ist aber für ein unerwartetes Ergebnis bemerkenswert. Carolyn M. Willis vom Amersham Hospital in Großbritannien und Kollegen trainierten sechs Hunde. Ein Hund versagte vollständig, aber zwei entnahmen die positiven Proben 60 Prozent der Zeit. Die Überraschung kam, als eine der nicht kanzerösen Kontrollproben das Interesse der Hunde erweckte. Das medizinische Personal versicherte den enttäuschten Trainern, dass die Probe von einer gesunden Person stammte, aber weil die Hunde diese Probe durchweg als "positiv" identifizierten, wurde sie für weitere Tests ins Krankenhaus zurückgeschickt. Bei erneuter Untersuchung stellte sich heraus, dass die Person Krebs bei Nieren- und Blasenkrebs hatte. Die Hunde haben es vor allen anderen gefangen.

In einer Studie aus dem Jahr 2011 aus Japan war ein Labrador-Retriever, der darauf trainiert wurde, kolorektalen Krebs zu erschnüffeln, mindestens 95 Prozent so genau wie eine Koloskopie, wenn er Atemproben und 98 Prozent mit Stuhlproben riecht. Der Hund war besonders effektiv bei der Erkennung von Krebs im Frühstadium und konnte auch Polypen von Malignomen erkennen, was eine Koloskopie nicht kann.

Studien wie diese sind faszinierend für das, was sie uns über den scharfen Geruchssinn von Hunden erzählen, aber medizinische Fachleute sehen auch praktische und technologische Implikationen. Die Nasen der Hunde regen ein Wettrennen zwischen Wissenschaftlern an, um einen künstlichen Sniffer mit ähnlicher Schärfe für die schnelle und einfache Verwendung in Krankenhauslabors zu schaffen – das beinhaltet die genaue Identifizierung der Verbindungen, die Hunde in den Proben von Krebspatienten aufnehmen.

Früherkennung ist bei vielen Krebsbehandlungen von größter Bedeutung. Für einige Krankheiten, wie Prostatakrebs, sind die gegenwärtig verwendeten Bluttests notorisch ungenau. Könnte der beste Freund des Menschen ein Werkzeug für das frühe Screening werden? Ob tatsächliche Hunde zukünftige Diagnosen stellen werden, ist ungewiss, aber es ist klar, dass sie ein ziemlich mächtiges Werkzeug besitzen, das wir erst anfangen zu verstehen und zu schätzen.