Dresirani psi mogu namirisati mnoge vrste bolesti - uključujući rak pluća, dojke, jajnika, mokraćnog mjehura i prostate, a možda i Covid-19. U nekim slučajevima, kao kod karcinoma prostate, psi su bili 99 posto uspješni u otkrivanju bolesti njuškajući uzorke mokraće pacijenata.

Sustav osjetljiviji od psećeg nosa

No da bi se dresiralo pse potrebno je puno vremena, znanja i strpljenja. Zbog toga je tim istraživača s MIT-a i drugih institucija osmislio sustav koji može otkriti kemijski i mikrobiološki sadržaj uzorka zraka i to s još većom osjetljivošću od psećeg nosa. To su povezali s postupkom strojnog učenja koji može identificirati prepoznatljive karakteristike pojedinih uzoraka.

To je tek prvi korak. Znanstvenici sad smišljaju automatizirani sustav za otkrivanje mirisa, dovoljno malen da se može ugraditi u mobitel.

Psi su već uspijevali otkriti mnogo različitih vrsta raka ranije nego bilo koja druga tehnologija. Štoviše, obučeni da otkriju jednu vrstu raka, neki su psi uspijevali identificirati i  nekoliko drugih vrsta karcinoma koji nemaju veze jedni s drugima. A to ljudima nije uspijevalo čak ni korištenjem moćnih analitičkih alata poput masene spektrometrije plinske kromatografije (GCMS) i mikrobiološkog profiliranja.

Upravljanje pametnim telefonom

MIT-ov znanstvenik Andreas Mershin i ekipa sa Sveučilišta Johnsa Hopkinsa stoga su usavršili minijaturni sustav detekcije koji uključuje mirisne receptore sisavaca koji djeluju kao senzori; uz to, podacima se u realnom vremenu može upravljati pametnim telefonom. Mershin tvrdi da će uskoro doći dan kad će svaki telefon imati ugrađeni detektor mirisa, baš kao što su danas kamere standard svakog mobitela.

Takvi detektori, opremljeni naprednim algoritmima razvijenim strojnim učenjem, potencijalno bi mogli prepoznati rane znakove bolesti mnogo prije nego tipičnim režimima probira. To nije sve, ovi detektori mogli bi upozoriti i na dim ili curenje plina.

Znanstvenici su testirali 50 uzoraka urina iz potvrđenih slučajeva karcinoma prostate i nalaze usporedili sa zapažanjima treniranih pasa. Pomoću strojnog učenja ispitali su sve sličnosti i razlike između uzoraka da bi zaključili kako je umjetni sustav efikasan poput pasa: obje metode bolest su mogle nanjušiti u više od 70 posto slučajeva.

Uzorak urina 1000 dolara

Mogućnosti otkrivanja i identificiranja sitnih tragova različitih molekula ovog minijaturnog sustava doista su dojmljive: on je 200 puta osjetljiviji od psećeg nosa. Sad je najveći izazov povezati i objasniti sve prikupljene podatke i sve to ukalupiti u što manji uređaj. 

Dakako, potrebno je uraditi još puno toga da bi se ova tehnologija razvila za kliničku uporabu. Za početak, trebat će testirati puno više uzoraka, možda njih 5000. A takvo testiranje nije jeftino i košta oko 1000 dolara po klinički ispitanom i certificiranom uzorku urina.