I cani possono sentire l’odore del COVID? Ecco cosa dice la scienza

Asher è un eccentrico, Storm ama prendere il sole e Maple ama usare il cervello. Tutti e tre potrebbero avere un ruolo nel controllo della pandemia di COVID-19, ma non sono scienziati o politici. Sono cani.

E non sono soli. In tutto il mondo, i cani vengono addestrati a rilevare il sentore di infezioni da COVID-19. Gli addestratori di cani stanno rivendicando risultati straordinari – in alcuni casi, dicono che i cani possono rilevare il virus con una precisione quasi perfetta. Gli scienziati coinvolti negli sforzi suggeriscono che i cani potrebbero aiutare a controllare la pandemia perché possono esaminare centinaia di persone all’ora in luoghi affollati come aeroporti o stadi sportivi, e sono più economici da eseguire rispetto ai metodi di test convenzionali come la tecnica di amplificazione dell’RNA PCR.

Ma la maggior parte di questi risultati non sono ancora stati esaminati o pubblicati, rendendo difficile per la comunità scientifica più ampia valutare le richieste. I ricercatori che lavorano su test virali più convenzionali dicono che i risultati iniziali da gruppi di cani sono intriganti e mostrano promesse. Ma alcuni mettono in dubbio che il processo possa essere scalato fino a un livello che permetterebbe agli animali di avere un impatto significativo.

Il 3 novembre, i gruppi che lavorano con gli animali si sono incontrati in un workshop online chiamato International K9 Team per condividere i risultati preliminari degli esperimenti e per migliorare il coordinamento della loro ricerca.

“Nessuno sta dicendo che possono sostituire una macchina PCR, ma potrebbero essere molto promettenti”, dice il neurologo veterinario Holger Volk dell’Università di Medicina Veterinaria di Hannover in Germania, che sta guidando uno sforzo per addestrare e studiare i cani da fiuto COVID e non ha parlato all’evento.

Senso di meraviglia

Gli uomini hanno approfittato del senso dell’olfatto superiore dei cani per decenni. Il naso dei cani ha 300 milioni di recettori olfattivi, rispetto ai 5 milioni o 6 milioni degli umani. Questo permette loro di rilevare piccole concentrazioni di odori che le persone non possono percepire. I cani da fiuto sono già uno spettacolo familiare negli aeroporti, dove rilevano armi da fuoco, esplosivi e droghe. Gli scienziati hanno anche addestrato i cani a rilevare alcuni cancri e la malaria, ma gli animali non sono usati abitualmente per questo scopo. I ricercatori non sanno con certezza cosa annusino i cani, ma molti sospettano che queste malattie causino che il corpo umano rilasci un modello distinto di composti organici volatili (VOC). Queste molecole evaporano facilmente per creare un odore che i cani possono captare. Il lavoro precedente con i virus non-COVID ha suggerito che le infezioni virali potrebbero anche causare il corpo a fare questo.

Molti scienziati sniffer-dog hanno rivolto la loro attenzione al COVID-19 all’inizio della pandemia. Hanno addestrato i loro cani ad annusare campioni, il più delle volte di sudore, in contenitori sterili, e a sedersi o scalpitare sul pavimento quando rilevano segni di infezione. Prove negli aeroporti degli Emirati Arabi Uniti, Finlandia e Libano stanno usando i cani per rilevare il COVID-19 nei campioni di sudore dei passeggeri; questi vengono poi controllati con test convenzionali. Secondo i dati presentati alla riunione K9, i cani in Finlandia e Libano hanno identificato i casi giorni prima che i test convenzionali raccogliessero il virus, suggerendo che possono individuare l’infezione prima dell’inizio dei sintomi.

Riad Sarkis, un chirurgo e ricercatore presso la Saint Joseph University di Beirut, è parte di un progetto franco-libanese che ha addestrato 18 cani. Sarkis ha usato i due migliori per la prova all’aeroporto in Libano. I cani hanno esaminato 1.680 passeggeri e hanno trovato 158 casi di COVID-19 che sono stati confermati da test PCR. Gli animali hanno identificato correttamente i risultati negativi con una precisione del 100%, e hanno rilevato correttamente il 92% dei casi positivi, secondo i risultati non pubblicati. “Questo è molto accurato, fattibile, economico e riproducibile”, dice Sarkis, che è stato contattato per utilizzare i cani nelle scuole, banche e prigioni, e sta lavorando con un centro commerciale per offrire test COVID-19 utilizzando gli animali.

I paesi a basso reddito con spazio di laboratorio limitato potrebbero beneficiare particolarmente dell’approccio, dice Isabella Eckerle, una virologa presso gli ospedali universitari di Ginevra in Svizzera.

Dimensioni del campione

Ma c’è solo un articolo pubblicato su una rivista sull’efficacia dei cani nel fiutare il COVID-19, dal gruppo di Volk; egli lo descrive come uno studio pilota1. I ricercatori hanno addestrato otto cani su campioni prelevati dalla bocca e dalla trachea di sette persone ricoverate con COVID-19 e sette persone non infette. I cani hanno identificato l’83% dei casi positivi e il 96% di quelli negativi.

I tassi di falsi positivi e negativi del test standard di laboratorio PCR variano a seconda della marca del test utilizzato e dei tempi del test. Una revisione sistematica pubblicata come preprint2 su medRxiv ha trovato che il tasso di falsi negativi dei test RT-PCR è del 2-33% se lo stesso campione viene testato più volte.Fino al 4% dei risultati dei test PCR del Regno Unito potrebbero essere falsi positivi, secondo i documenti del governo.

I critici dicono che lo studio tedesco sui cani ha usato campioni da troppo pochi pazienti. I cani potrebbero imparare a identificare l’odore specifico dei campioni piuttosto che del COVID-19, dice Cynthia Otto, che guida il Penn Vet Working Dog Centre presso l’Università della Pennsylvania a Philadelphia e sta anche lavorando con i cani sniffer COVID-19.

Nel suo lavoro, che è anche inedito, ha scoperto che i cani possono dire la differenza tra campioni di urina o sudore da persone con COVID-19 e quelli da persone senza la malattia. Sta lavorando con i chimici per capire quali VOC i cani stanno raccogliendo; un documento che descrive questo è in fase di revisione. “I cani possono farlo. La sfida è l’ignoranza che abbiamo come umani su ciò che può confondere i cani”, dice. E nel tentativo di raccogliere un grande set di dati, il suo team sta raccogliendo campioni di sudore da 1.000 magliette indossate durante la notte da persone che sono risultate positive e negative al COVID-19.

Un gruppo in Francia, guidato dal veterinario Dominique Grandjean alla Scuola Nazionale Veterinaria di Alfort vicino a Parigi, ha pubblicato il suo lavoro3 sul server preprint bioRxiv in giugno. I ricercatori, tra cui Sarkis, hanno addestrato 8 cani per rilevare COVID-19 in 198 campioni di sudore, circa la metà dei quali erano da persone con la malattia. Quando questi sono stati nascosti in una fila di campioni negativi, i cani hanno identificato i campioni positivi 83-100% del tempo. Il documento non dice quanto bene i cani hanno identificato i risultati dei test negativi. La ricerca è ora in fase di revisione presso una rivista, ma Grandjean dice che il processo non è stato facile. “Pubblicare documenti sui cani da rilevazione è molto difficile perché la maggior parte dei revisori non sanno nulla di cani da lavoro”, dice.

I dati di quello studio sembrano promettenti, dice Fyodor Urnov, uno scienziato di gene-editing che sta lavorando sui test COVID all’Università della California, Berkeley. Ma vorrebbe vedere set di dati più grandi su come i cani identificano bene i campioni positivi e negativi. Egli nota anche che c’è una variazione nella performance dei singoli cani. Nello studio di Grandjean, per esempio, 2 cani hanno identificato 68 campioni positivi su 68, mentre uno ha mancato 10 casi su 57.

I gruppi devono aumentare le loro dimensioni del campione prima che la comunità scientifica più ampia possa valutare quanto utili possano essere i cani, concorda James Logan, un ricercatore di malattie infettive alla London School of Hygiene & Tropical Medicine che sta addestrando e studiando i cani COVID-19, compresi Storm, Maple e Asher. “È importante non uscire troppo presto con grandi affermazioni e piccole serie di dati”, dice.