Het klinkt nog steeds een beetje gek; een hond die ziektes kan ruiken. Toch is er al enige jaren bekend dat honden dusdanig af te richten zijn dat ze met 99 procent zekerheid in staat zijn om bijvoorbeeld prostaatkanker te ruiken. Naast kanker zijn honden ook in staat om andere ziektes te ruiken zoals blaas, eierstok, borst en longaandoeningen op te sporen met hun neuzen. De honden ruiken dan aan de urinemonsters van de patiënten en gebaseerd op hun gedrag geven ze aan of ze al dan niet sporen van een ziekte aantreffen.

Tijdrovend

Het is een mooie vondst dat honden op deze manier kunnen worden ingezet om mensen te helpen, maar er kleven ook een stel nadelen aan. Om te beginnen is het opleiden van deze honden behoorlijk tijdrovend. Als de training dan is afgerond is hun beschikbaarheid beperkt en de tijd die ze per afspraak hebben is niet heel ruim. Sinds de ontdekking dat honden hiertoe in staat zijn is er echter onderzoek gaande om de neus en de verwerking van geuren en stoffen zoals een hond dat doet na te bootsen. In het onderzoek wordt gebruik gemaakt van een machine learning-algoritme om de eigenschappen van de ziekte-bevattende monsters te identificeren.

De uitkomsten van het onderzoek stemmen de onderzoekers positief. Ze geven aan dat het met deze bevindingen over een tijd mogelijk zou moeten zijn om een ziekte-speurder in te bouwen in smartphones. Daardoor zouden mensen eerder in behandeling kunnen worden genomen en minder vaak invasieve behandelingen nodig hebben. Zo ver is het nog niet, maar een op zichzelf staand apparaat lijkt heel dichtbij.

Helden die honden

Al ongeveer 15 jaar zijn honden er het vroegst bij met het stellen van een diagnose van alle ziektes waarmee is getest. In het lab presteren honden soms zelfs beter dan de beste lab tests. Wat opviel in het onderzoek is dat honden verbanden leggen die mensen nog niet doorhebben. Wanneer honden werden getraind om te reageren op één soort kanker in de monsters reageerden de honden soms verschillend om aan te geven dat er geen sprake was van hetzelfde soort kanker. Later kwamen de onderzoekers er achter dat het inderdaad om twee verschillend ontwikkelende soorten ging.

Andreas Mershin, een onderzoeker aan MIT, heeft samen met 18 onderzoekers van de Johns Hopkins universiteit aan dit project gewerkt. De laatste paar jaar zijn Mershin en zijn team bezig geweest met de ontwikkeling van een klein systeem waarin het olfactorisch stelsel van zoogdieren is nagemaakt met receptoren die met de rekenkracht van een smartphone geuren kan analyseren om ziektes op te sporen. Dit soort sensoren kunnen ook bijvoorbeeld rook en gaslekken detecteren. Heel handig dus om deze in je mobiele telefoon bij je te dragen.

Nog genoeg werk

Deze miniatuur geurenmeter is al voor een groot deel ontwikkeld. Op dit moment is de sensor 200 keer gevoeliger dan de neus van een hond. Het bespeuren en identificeren van geuren is iets waar het apparaat erg goed in is. Dat is ook gebleken uit de testen die DARPA met het apparaat hebben gedaan. Wat betreft het begrijpen van wat de opgevangen moleculen betekenen is het apparaat volgens Mershin “100% dommer” dan een hond. Daarom wordt er gebruik gemaakt van machine learning; door te blijven testen en verbanden te leggen wordt het apparaat steeds slimmer.

De ontwikkeling tot nu toe heeft zich met name gericht op het ontwerpen en verkleinen van het appraat zelf, de volgende stap is nu dan ook om de bijbehorende software op het juiste niveau te krijgen. Er is, zo geeft Mershin aan, nog meer onderzoek nodig met onder andere een groter scala aan geurmonsters.

Mershin is zelf bij het onderzoek betrokken geraakt door een eerder onderzoek. Daarbij gaf een hond steevast aan dat er een geurmonster sporen van kanker zou bevatten terwijl de onderzoekers het desbetreffende monster als negatief hadden aangemerkt. De patiënt in kwestie heeft naar aanleiding van de bevindingen van de hond verder onderzoek laten doen en een paar maanden later kwam er toch uit dat er sprake was van kanker. Ook al is het slechts één geval, het heeft Mershin overtuigd om verder onderzoek op poten te zetten.