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09:26 21.04.2018
Krebs, Alzheimer und andere Krankheiten können oft anhand des Geruchs eines Menschen diagnostiziert werden. Dabei helfen Hunde – und elektronische Nasen. Quelle: E+
Hannover

Helga Schmetzer glaubt, dass Hundenasen das Gleiche können wie hochmoderne Labordiagnostik. Die Professorin für experimentelle Hämatologie an der Ludwig-Maximilians-Universität in München betreut Versuchsreihen, in denen Hunde Lungenkrebspatienten anhand von deren Atemproben erkennen sollen. Wie in den meisten bisherigen Versuchen dieser Art gelingt das recht gut. Aber wie ist das möglich?

In Schmetzers Versuchsreihen wird den Hunden zunächst beigebracht, wie der Atem von Lungenkrebspatienten riecht. Dann identifizieren sie den Geruch zuverlässig wieder. “Die Hunde erkennen nicht direkt, dass jemand krank ist“, sagt Schmetzer. “Vielmehr erkennen sie ein Geruchsmuster wieder, auf das sie zuvor in einem Training geprägt wurden.“

Es gibt eine Theorie, wie der typische, für Menschen normalerweise nicht wahrnehmbare, Tumorgeruch entsteht: Während des Tumorwachstums sterben Zellen ab oder produzieren bestimmte Moleküle. Zerfallsprodukte und verschiedene Substanzen gelangen in die Blutbahn. “Einige davon werden abgeatmet und ergeben ein charakteristisches Geruchsprofil in der Atemluft, das die Hunde erkennen“, so Schmetzer.

Nicht alle Hunde sind gleich gut geeignet

Bei Parkinson-Erkrankten geht man davon aus, dass sich die Talgproduktion der Haut verändert und dadurch der gesamte Körpergeruch. Bekannt ist auch, dass Diabetiker einen typischen, acetonartigen Atem entwickeln können, der selbst für Menschen wahrnehmbar ist. Speziell ausgebildete Diabetes-Hunde können eine Unterzuckerung allerdings deutlich eher erkennen und Herrchen oder Frauchen ein warnendes Signal geben.

Wie gut ein Screening, also ein Testverfahren, mit Hunden gelingt, hänge von verschiedenen Faktoren ab, sagt Schmetzer. Geeignet seien zunächst einmal etliche Rassen, vom Schäferhund bis hin zum Mischling – nur nicht solche, bei denen durch Züchtung die Nase verkürzt wurde, denn darunter kann der Geruchssinn leiden.

Die Hunde kommen nicht direkt in Kontakt mit den Patienten: Sie schnüffeln an Röhrchen mit Vliesstückchen oder Mundschutztüchern, in die Kranke oder Gesunde vorher hineingeatmet haben. Inzwischen würden 89 Prozent der tumorfreien Proben und 67 Prozent von tumordufthaltigen Proben richtig erkannt. “Dabei sind allerdings nicht alle Hunde gleich gut“, sagt Helga Schmetzer.

Hunde unterstützen Krebspatienten bei der Genesung – und manche sollen nach einer Trainingsphase Tumoren sogar zuverlässig erschnüffeln können. Quelle: iStockphoto

Ein Nachteil sei, dass die Leistung der Hunde stark von deren Tagesform abhänge. “Das macht das Verfahren schwerer standardisierbar“, erläutert Schmetzer. Trotzdem kann sie sich gut vorstellen, dass Patienten eines Tages vom Einsatz der Hunde profitieren.

So könnte das Ergebnis des Schnüffeltests nach einem auffälligen, aber uneindeutigen Röntgen- oder MRT-Befund angewendet werden. “Ist das Ergebnis negativ, könnte man sich entscheiden, bis zur nächsten Kontrolluntersuchung abzuwarten. Das würde den Patienten eine Gewebeentnahme ersparen, die zudem oft mit Risiken verbunden ist.“ Man wisse allerdings noch nicht, ab welcher Größe Tumoren von Hunden erkannt werden können.

Im Rahmen ihrer Studien vergleicht Schmetzer die Leistung der Hunde auch mit anderen Verfahren. Hierfür arbeitet sie mit Andreas Rembert Koczulla zusammen, der Professor besetzt den Lehrstuhl für pneumologische Rehabilitation an der Universitätsklinik Marburg. Er versucht, gutartige und bösartige Lungentumoren mithilfe Elektronischer Nasen zu unterscheiden: Das sind technische Systeme, die Moleküle aus der Atemluft binden und dabei elektrische Signale erfassen.

Parfüm verwirrt die elektronischen Nasen

Die Wissenschaftler wollen herausfinden, welche ihrer beiden Methoden besser funktioniert, das Ergebnis wurde bislang noch nicht veröffentlicht. “Es sieht so aus, als ob das elektronische System etwas verlässlicher ist“, sagt Koczulla. “Ich würde mich hier aber zurückhalten. Es kommt stark auf die Hunde und das Training an.“

Klar ist schon jetzt, dass beide Verfahren ihre Vor- und Nachteile haben. Der Hund mag seine Tagesform haben und nicht immer “wie eine Maschine“ funktionieren. “Hunde können aber sehr zuverlässig die typischen Geruchsmuster erkennen und sind dabei weniger anfällig für Störfaktoren“, sagt Koczulla. Anders die Elektronischen Nasen, die zwar Feinheiten messen können, aber dadurch auch störanfälliger werden: “Anfangs hat es die Geräte durcheinandergebracht, wenn nur kurz jemand mit Parfüm den Raum betreten hat.“

Hohe Treffsicherheit in der Erprobungsphase

In der Erprobungsphase hat Koczulla mit E-Nasen trotzdem gute Ergebnisse erzielt: Die Geräte konnten Gesunde mit einer Genauigkeit von 94 Prozent von Patienten mit Alzheimer unterscheiden und Parkinson-Patienten mit einer Trefferquote von 100 Prozent anhand deren Atemluft erkennen. Insgesamt lagen die E-Nasen bei 53 Patienten nur dreimal falsch. In einem anderen Versuch ließen sich 19 Patienten mit Blasentumoren von 21 Gesunden mit hundertprozentiger Treffsicherheit unterscheiden, indem die E-Nasen deren Uringeruch analysierten.

Für die Breitenanwendung seien die Geräte aber noch nicht reif. Zum einen sei die Methode momentan noch recht aufwendig und teuer. Zudem handelt es sich bei allen bisherigen Versuchen eher um eine Art Erprobung mit wenigen Patienten. “Zu mehr haben wir nicht die Mittel“, sagt Koczulla.

Die Breitenanwendung würde teure, größere Versuchsreihen mit vierstelligen Patientenzahlen erfordern. Daran sei beispielsweise die Pharmaindustrie nicht interessiert. Es sei zwar “hochwahrscheinlich“, dass die Methode auch in groß angelegten Versuchen funktioniert, sagt Koczulla. “Aber mein Taschengeld reicht dafür leider nicht aus.“

Von Irene Habich/RND

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