¿A qué huele el cáncer? Estos animales lo saben y ayudan a detectarlo
No sólo los perros, también los gusanos y las hormigas pueden entrenarse para detectar marcadores de enfermedad, desde el COVID a la tuberculosis.
Un beagle explorando los olores de un bosque. Los perros son sólo una de las muchas criaturas con un olfato increíble, capaz de olfatear signos de enfermedades humanas, como el COVID y el cáncer.
La próxima vez que te moleste que las hormigas se hayan colado en la cocina, tómate un momento para pensar en sus extraordinarios poderes de percepción.
Estos diminutos animales pueden detectar señales de enfermedad, como el cáncer. De hecho, las hormigas son sólo una de las muchas criaturas cuyos sentidos pueden registrar signos de enfermedades humanas: perros, ratas, abejas e incluso pequeños gusanos también pueden hacerlo.
Esto es lo que sabemos sobre estos animales y sus increíbles habilidades.
Hormigas trabajadoras
A la hormiga sedosa Formica fusca, una especie común en toda Europa, se le puede enseñar a identificar el olor del cáncer de mama en la orina.
Una investigación de la Universidad Sorbona Paris Nord (Francia) publicada este año en Proceedings of the Royal Society B ha demostrado que las hormigas pueden aprender a distinguir entre el olor de la orina de ratones portadores de tumores de cáncer de mama humano y el de ratones sanos.
Las hormigas y otros animales detectan signos de enfermedad percibiendo diversos compuestos orgánicos volátiles (COV). Estas sustancias químicas se producen de diversas formas y pueden encontrarse en el aliento exhalado y en el sudor, la orina y la sangre. Las enfermedades pueden modificar los COV que emitimos, lo que se traduce en la emisión de un olor diferente. Al colocar una recompensa de azúcar cerca de la muestra de cáncer, las hormigas aprendieron a buscar ese olor, un proceso llamado condicionamiento operante.
"Nos sorprendió la rapidez de las hormigas. En sólo 10 minutos se puede entrenar a una hormiga", afirma el autor principal, Baptiste Piqueret, ahora investigador postdoctoral en el Instituto Max Planck de Ecología Química de Alemania.
Después de entrenar a las hormigas, los científicos colocaron los insectos en una placa de Petri con muestras de orina de ratones con tumores y de ratones sanos. Pasaron un 20% más de tiempo con las muestras cancerosas.
Las hormigas huelen las sustancias químicas que componen los olores con receptores olfativos situados en sus antenas. El olor es su principal forma de comunicación, explica Patrizia d'Ettorre, etóloga de la Universidad Sorbona Paris Nord y coautora del estudio.
"Reconocen a los miembros del grupo detectando su olor corporal", y utilizan feromonas (a menudo en concentraciones minúsculas) para comunicarse como un asombroso conjunto de señales complejas.
Estas hormigas tampoco pican y son "baratas de conseguir y mantener". Con miel e insectos muertos, las hormigas son felices", afirma Piqueret. Esto las convierte en excelentes candidatas para este trabajo.
No se sabe exactamente qué sustancias químicas huelen las hormigas, dice d'Ettorre, lo que suele ocurrir con los demás animales que detectan el cáncer.
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El mejor amigo del hombre ya ayuda a detectar enfermedades
Los perros pueden ser adiestrados para oler varios tipos de cáncer, como el melanoma, los cánceres de mama y gastrointestinales y algunas enfermedades infecciosas en humanos, como la malaria y la enfermedad de Parkinson. En EE.UU., los perros han trabajado sobre el terreno detectando COVID-19 en algunas escuelas de California, en varios lugares de Massachusetts y en partidos de baloncesto de los Miami Heat.
También pueden oler enfermedades infecciosas en otros animales, como la caquexia crónica, que afecta al cerebro de los ciervos y puede ser mortal.
"Es devastadora para los ciervos y la única forma de detectarla es mediante autopsia", afirma Cynthia Otto, de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Pensilvania.
Sin embargo, los perros pueden ser adiestrados para detectar la enfermedad en las heces de los ciervos, según un estudio publicado en la revista Prion, en el que Otto fue coautora. Los investigadores creen que los perros posiblemente huelan el propio agente infeccioso, dice Otto, en este caso y en otros.
"Hemos realizado algunos estudios piloto sobre infecciones bacterianas y, si adiestramos a los perros en la propia bacteria, los perros pueden responder a muestras de sujetos infectados", afirma. Medical Detection Dogs, una organización benéfica británica, ha adiestrado perros para detectar un récord de 28 enfermedades, entre ellas bacterias específicas.
La diferencia con la detección del cáncer podría ser que lo que los perros detectan es "cómo responde el organismo a las células cancerosas", incluidos los olores derivados de respuestas inmunitarias o de otro tipo. "O podría ser el propio cáncer, no lo sabemos con seguridad", dice Otto.
También es posible que detecten más de un olor, o que distintos perros perciban olores diferentes. En un estudio sobre el cáncer de ovario en el que se dividieron los olores en diferentes cohortes, "perros distintos respondieron a fragmentos distintos", afirma Otto.
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Las ratas detectives
Otro animal empleado para detectar explosivos es la rata gigante africana.
En 2004, la organización belga sin ánimo de lucro APOPO envió ratas gigantes africanas adiestradas a Mozambique "cuando las ratas obtuvieron por primera vez la acreditación externa de las Normas Internacionales para la Acción contra las Minas", explica Cindy Fast, responsable de formación e innovación de la organización. Desde entonces, han ayudado a eliminar más de 150 000 minas terrestres en siete países.
Tanzania, donde tiene su sede APOPO, no tiene minas terrestres, pero es uno de los 30 países con las tasas más altas de tuberculosis.
Las investigaciones de APOPO sugieren que "detectan un ramillete de olores específicos de Mycobacterium tuberculosis", la bacteria causante de la tuberculosis, explica Lily Shallom, responsable de comunicación de la organización.
Al igual que las hormigas, las ratas reciben una recompensa en forma de comida cuando identifican muestras de tuberculosis en esputo humano durante el entrenamiento. Tras el entrenamiento, actúan como red de seguridad, como refuerzo de los técnicos humanos.
Cada rata analiza "más de 100 muestras de pacientes en unos 20 minutos", afirma Fast, algo que a un investigador humano le llevaría cuatro días. Se les recompensa cuando identifican una muestra ya identificada como positiva. Pero si la rata alerta de una muestra que ya se creía negativa, se envía a evaluar mediante una prueba más cara.
Según APOPO, desde la puesta en marcha del programa, las ratas han detectado más de 23 000 casos que los dispensarios locales no habían detectado.
"Han aumentado la detección de casos en torno a un 50% con respecto a las clínicas de salud asociadas", afirma Fast, claramente orgulloso de los peludos diagnosticadores.
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Una abeja en la prueba COVID
Como si las abejas melíferas no hubieran hecho bastante por nosotros, investigadores holandeses han demostrado que las abejas son buenas olfateando el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19.
Al igual que las hormigas, las abejas melíferas olfatean con sus antenas y son exquisitamente sensibles a los olores. Científicos del laboratorio de Investigación Bioveterinaria de Wageningen (Países Bajos) tomaron abejas locales y las colocaron en "apiarios" especiales, cajas de plástico con espacio para mover las alas y el cuerpo, de las que sólo sobresalía la cabeza. Se les daban aromas de varias muestras y se les premiaba con una golosina azucarada cuando sacaban la lengua en respuesta a materiales COVID positivos. Con el tiempo, realizaban esta acción sin ser recompensadas.
Al igual que las hormigas, podrían ser entrenadas en cuestión de minutos y comprobar una prueba en cuestión de segundos.
Aún se desconoce qué es exactamente lo que huelen las abejas en las muestras infectadas por el SRAS-CoV-2. Los investigadores sugieren que las abejas pueden ser útiles en comunidades remotas donde las pruebas tradicionales podrían resultar difíciles.
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Un gusano inteligente
Más pequeño aún que una abeja es el nematodo Caenorhabditis elegans, una criatura parecida a un gusano del tamaño aproximado de un grano de arena que se utiliza habitualmente en la investigación de laboratorio. Tiene genes patógenos muy parecidos a los nuestros, lo que lo convierte en un valioso organismo modelo para el estudio científico. También es transparente, por lo que sus procesos biológicos son fácilmente visibles al microscopio.
También se ha demostrado que este organismo es capaz de detectar el cáncer. Un estudio japonés demostró que puede detectar células de cáncer de páncreas y un estudio italiano reveló que podía reconocer células de cáncer de mama.
En ambos casos, los gusanos se desplazaban hacia las muestras con las células cancerosas y evitaban las sanas. Una empresa japonesa de biotecnología ofrece una prueba de detección precoz del cáncer, N-Nose, en la que los ciudadanos pueden enviar una muestra de orina para que los gusanos la analicen.
Este artículo se publicó originalmente en inglés en nationalgeographic.com.
