Cuando Chloe no corretea por una finca en las afueras de Bengaluru, la capital tecnológica de India, tiene una tarea bastante más seria: olfatear muestras de aliento humano en busca de señales que podrían delatar la presencia de cáncer.
La perra, de 4 años, forma parte de un experimento que combina una de las capacidades más extraordinarias del mundo animal -el olfato canino- con inteligencia artificial. La idea es convertir lo que un perro puede detectar con su nariz pero un ser humano no puede percibir en información que una computadora pueda analizar.
Chloe lleva un casco y un arnés impresos en 3D, equipados con sensores que registran distintas respuestas del animal. La empresa Dognosis, responsable del proyecto, busca así resolver uno de los principales problemas que durante años limitaron el uso de perros para detectar enfermedades: cómo convertir la nariz de un animal en una herramienta médica que pueda estandarizarse y utilizarse a gran escala.
“En una hora pueden olfatear mil veces. Cada olfateo puede evaluar una muestra”, explicó a AFP Akash Kulgod, cofundador de la compañía. Los perros no están buscando el tumor directamente. Lo que detectan son cambios en el conjunto de compuestos químicos volátiles que una persona libera al respirar.
Las células cancerosas alteran procesos metabólicos y pueden modificar el perfil de esas moléculas, conocidas como compuestos orgánicos volátiles o VOC. El aliento, por lo tanto, puede contener una suerte de huella química de lo que está ocurriendo dentro del organismo.
La idea de utilizar el olfato animal con fines médicos no es nueva. Durante años, distintos grupos de investigación entrenaron perros para distinguir muestras de personas con cáncer de las de personas sanas.
Una revisión de 62 estudios publicada en 2022 concluyó que los resultados eran prometedores, pero también señaló que las diferencias en las muestras, los métodos de entrenamiento y los protocolos de evaluación dificultaban determinar cuál podía ser realmente la utilidad clínica de estos animales. Ahora Dognosis intenta dar un paso más.
Para entrenar a los perros, los investigadores utilizan muestras de aliento. El procedimiento para los pacientes es sencillo: deben respirar durante unos 10 minutos a través de una máscara de algodón. La muestra se sella y se conserva en condiciones controladas antes de llegar al laboratorio, donde los perros la analizan.
El estudio más reciente de la compañía, publicado en julio en Journal of Clinical Oncology, incluyó participantes de seis hospitales de Karnataka. En total se reclutaron 3.275 personas: 1.773 participaron en la etapa de entrenamiento y 1.502 en la evaluación final. Entre estos últimos había 283 pacientes con cáncer confirmado mediante biopsia y 1.219 controles, incluidos voluntarios sanos y personas con enfermedades crónicas no oncológicas o biopsias benignas.
El sistema logró una sensibilidad del 90,8% y una especificidad del 91,3% para distinguir las muestras de pacientes con cáncer de las de los controles. La sensibilidad indica qué proporción de los casos de cáncer logró detectar el sistema; la especificidad, cuántas personas que no tenían cáncer fueron correctamente identificadas como tales.
El ensayo incluyó siete grandes grupos de tumores y, según los investigadores, el rendimiento se mantuvo prácticamente igual cuando analizaron cánceres en estadios tempranos. Para las enfermedades en estadios I y II, la sensibilidad fue del 90,6%. Pero hay una diferencia importante entre que un experimento produzca buenos resultados y que una herramienta pueda utilizarse para diagnosticar personas.
El propio artículo concluye que los resultados demuestran una validez analítica y justifican realizar estudios prospectivos en poblaciones de cribado reales. Es decir: todavía falta demostrar qué ocurre cuando el sistema se utiliza en personas sin síntomas que no saben si tienen cáncer, que es precisamente el escenario en el que tendría que funcionar una herramienta de detección temprana.
El desafío
La nariz de los perros ofrece una ventaja biológica enorme. Dependiendo de la raza, pueden tener entre 125 y 300 millones de receptores olfativos, frente a unos 5 millones en los seres humanos. Pero una nariz extraordinaria no basta para construir una prueba médica.
Cada perro puede responder de una manera diferente ante una misma muestra. Algunos se dirigen rápidamente hacia el dispensador que contiene la recompensa; otros se quedan inmóviles o muestran entusiasmo de otra manera. Dognosis utiliza inteligencia artificial para aprender a interpretar esas respuestas individuales.
La empresa también registra señales fisiológicas y actividad cerebral de los animales. El objetivo es que el sistema no dependa de que todos los perros tengan exactamente la misma reacción, sino que pueda reconocer patrones en el comportamiento de cada uno.
“Algunos perros corren directamente al dispensador esperando su premio, otros se quedan inmóviles y algunos rasgan la muestra con entusiasmo”, contó Itamar Bitan, cofundador de Dognosis y antiguo integrante de una unidad canina de las fuerzas especiales israelíes. Lo importante, explicó, es que el sistema pueda aprender a reconocer de manera consistente qué significa cada respuesta.
La compañía está intentando llevar esa idea a una escala mucho mayor. En abril comenzó un ensayo de fase 3 que prevé incluir alrededor de 10.000 personas en diez hospitales de India. El estudio se concentra en personas asintomáticas con mayor riesgo de cáncer y en pacientes que ya superaron la enfermedad pero tienen riesgo de recurrencia. Quienes obtengan un resultado positivo serán derivados a los métodos convencionales de evaluación, como estudios por imágenes y biopsias.
Si los resultados son favorables, Dognosis planea lanzar su sistema, llamado BreathEasy, en Bengaluru a comienzos de 2027. La empresa imagina una prueba de cribado que pueda realizarse incluso fuera de un hospital y que sea mucho más barata y sencilla que las técnicas diagnósticas convencionales.