ARRIBA: Midas huele una muestra de orina.EMMA JEFFERY, PERROS DE DETECCI\u00d3N M\u00c9DICA<\/p>\n
Con su legendario sentido del olfato, los perros son expertos en identificar los olores caracter\u00edsticos de c\u00e1nceres del aliento, la orina y las heces. Pero con la escasez de cachorros capacitados para oler el c\u00e1ncer, es poco probable que los animales est\u00e9n ampliamente disponibles para diagn\u00f3sticos de rutina. En cambio, Andreas Mershin quiere que el mejor amigo del hombre le ense\u00f1e algoritmos de aprendizaje autom\u00e1tico para detectar enfermedades, y planea poner esta tecnolog\u00eda en su bolsillo. Mershin, un cient\u00edfico investigador del Centro de Bits y \u00c1tomos del MIT, dice que su objetivo final es incorporar la capacidad de la nariz electr\u00f3nica en los tel\u00e9fonos inteligentes.<\/p>\n
La detecci\u00f3n de una se\u00f1al de c\u00e1ncer mediante narices electr\u00f3nicas no es un concepto nuevo, pero esos que se han desarrollado hasta ahora todav\u00eda no pueden igualar la precisi\u00f3n de los perros, dice Mershin. Para acercarse a esa capacidad, Mershin y su equipo interdisciplinario establecen un m\u00e9todo de prueba de concepto para la integraci\u00f3n del olfato canino con el an\u00e1lisis de olores mec\u00e1nicos del c\u00e1ncer de pr\u00f3stata en un estudio publicado el 17 de febrero en PLOS ONE<\/em>. <\/p>\n El c\u00e1ncer de pr\u00f3stata es el segundo c\u00e1ncer m\u00e1s com\u00fan en los hombres y afecta aproximadamente a uno de cada nueve hombres en alg\u00fan momento de su vida. Una herramienta ampliamente utilizada para la detecci\u00f3n de enfermedades es la prueba del ant\u00edgeno prost\u00e1tico espec\u00edfico, pero la prueba a menudo no detecta la enfermedad o conduce a diagn\u00f3sticos incorrectos. En la b\u00fasqueda de mejores opciones de diagn\u00f3stico, los investigadores han buscado biomarcadores olfativos de c\u00e1ncer de pr\u00f3stata en el ramo qu\u00edmico de las muestras de orina. Un equipo pudo detectar el c\u00e1ncer de pr\u00f3stata analizando los olores de la orina con una precisi\u00f3n de alrededor del 86 por ciento. La idea de usar perros para detectar c\u00e1nceres se propuso por primera vez para los melanomas en 1989 y, desde entonces, las habilidades caninas para detectar c\u00e1ncer a menudo han eclipsado el an\u00e1lisis de olores basado en m\u00e1quinas. precisi\u00f3n.<\/p>\n Mershin le dice a The Scientist <\/em>que le llam\u00f3 la atenci\u00f3n no solo la destreza de los perros para olfatear enfermedades, sino tambi\u00e9n el hecho de que algunos cachorros, entrenados para detectar cierto tipo de c\u00e1ncer, son capaces de detectar otras malignidades, a pesar de la baja similitud en los olores entre varios tipos de c\u00e1ncer. Algunas mascotas no entrenadas incluso han detectado c\u00e1ncer en sus due\u00f1os. [Los perros] no siguen la lista de mol\u00e9culas. . . . Se gu\u00edan por el car\u00e1cter del olor, lo que significa que de alguna manera descubren la esencia del c\u00e1ncer, dice Mershin. Eso me vol\u00f3 la cabeza. Ninguna herramienta anal\u00edtica hasta el d\u00eda de hoy puede hacer esto porque est\u00e1 mirando la lista de ingredientes. Saber de qu\u00e9 est\u00e1 hecho algo no es lo mismo que saber a qu\u00e9 huele.<\/p>\n Inspir\u00e1ndose en los caninos, Mershin y sus colegas buscaron desarrollar una inteligencia artificial que emulara las decisiones de los perros. La pregunta espec\u00edfica que tratamos de responder [en el estudio] es, \u00bfcu\u00e1les son los obst\u00e1culos y desaf\u00edos para tomar la nariz del perro y su funcionalidad y conectarla a su tel\u00e9fono inteligente? dice Mershin, quien dirige el Grupo de investigaci\u00f3n sin etiquetas del MIT, llamado as\u00ed por su desprecio por los l\u00edmites entre las disciplinas cient\u00edficas.<\/p>\n Para su estudio, los investigadores obtuvieron orina de 12 hombres con Gleason de alto grado confirmado por biopsia. 9 c\u00e1ncer de pr\u00f3stata y 38 hombres que ten\u00edan biopsias negativas. Parte de las muestras de orina se enviaron a Medical Detection Dogs en el Reino Unido para que las diagnosticaran Florin, una labrador de cuatro a\u00f1os, y Midas, una vizsla de pelo duro de siete a\u00f1os. Despu\u00e9s de entrenar a los animales con 5 muestras de c\u00e1ncer y 15 de no c\u00e1ncer, los investigadores usaron las muestras restantes para evaluar las habilidades de Midass y Florins. En cada prueba, el perro examin\u00f3 un carrusel que conten\u00eda tres muestras negativas para el c\u00e1ncer y una muestra positiva para el c\u00e1ncer. Despu\u00e9s de oler cada recipiente de orina, el perro hizo una selecci\u00f3n. Florin indic\u00f3 una muestra positiva par\u00e1ndose y mirando, mientras que Midas se sent\u00f3 frente a su elecci\u00f3n. Una elecci\u00f3n correcta le vali\u00f3 al cachorro un merecido regalo. <\/p>\n Midas, una vizsla de pelo duro hembra de siete a\u00f1osEMMA JEFFERY, PERROS DE DETECCI\u00d3N M\u00c9DICAFlorin, una labrador hembra de cuatro a\u00f1osEMMA JEFFERY, PERROS DE DETECCI\u00d3N M\u00c9DICA<\/p>\n Ambos perros identificaron con precisi\u00f3n cinco de siete muestras de c\u00e1ncer de pr\u00f3stata. De 21 muestras negativas para el c\u00e1ncer, Florin tom\u00f3 la decisi\u00f3n correcta 16 veces y Midas 14 veces. En general, los perros mostraron una sensibilidad del 71 por ciento y una especificidad del 70 al 76 por ciento. Mershin dice que la raz\u00f3n principal de la precisi\u00f3n moderada de Midass y Florins fue que recibieron una capacitaci\u00f3n limitada, debido a la cantidad limitada de muestras de orina disponibles. Con un n\u00famero tan peque\u00f1o de muestras de prueba, Santiago Marco, un f\u00edsico que estudia el an\u00e1lisis de datos de sensores en el Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a y el Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Barcelona, no est\u00e1 convencido de que las elecciones de los perros se hayan hecho sobre la base del c\u00e1ncer. detecci\u00f3n. No est\u00e1 claro que tengan un apoyo muy fuerte para la afirmaci\u00f3n de que el olfato canino es lo suficientemente sensible o incluso espec\u00edfico, dice Marco, quien no particip\u00f3 en el estudio.<\/p>\n Mershin dice que con entrenamiento adicional, los animales las habilidades habr\u00edan mejorado. No est\u00e1bamos tratando de hacer que estos perros llegaran al 99 por ciento, lo que podemos. Muchos perros han sido entrenados con una precisi\u00f3n del 99 e incluso del 99,8 por ciento con COVID, malaria, Parkinson y varios tipos de c\u00e1ncer. Dado el objetivo del estudio de identificar la viabilidad del enfoque de aprendizaje autom\u00e1tico de los grupos, Mershin dice que el nivel de precisi\u00f3n de los perros fue adecuado.<\/p>\n Florin examina un carrusel que contiene muestras de orina de hombres con o sin c\u00e1ncer de pr\u00f3stata. Da un veredicto positivo de c\u00e1ncer poni\u00e9ndose de pie y mirando fijamente la muestra, y es recompensada por una elecci\u00f3n correcta con una golosina. JOHN AKEHURST, PERROS DE DETECCI\u00d3N M\u00c9DICA<\/p>\n Los investigadores recolectaron los compuestos vol\u00e1tiles que componen cada uno de los espec\u00edmenes de orina y analizaron estos qu\u00edmicos mediante cromatograf\u00eda de gases y espectrometr\u00eda de masas (GC-MS). Descubrieron que las cantidades de varios compuestos vol\u00e1tiles estaban elevadas o reducidas en las muestras de c\u00e1ncer, pero los qu\u00edmicos distintivos eran diferentes de los identificados por otros estudios. Mershin dice que esta aparente falta de biomarcadores consistentes para el c\u00e1ncer de pr\u00f3stata destaca el problema de los diagn\u00f3sticos de enfermedades basados en compuestos particulares o conjuntos de compuestos. En lugar de basar sus decisiones en sustancias qu\u00edmicas espec\u00edficas, los perros identifican algo canceroso en una muestra, dice.<\/p>\n Como primer paso hacia el desarrollo de narices electr\u00f3nicas con una capacidad similar, el equipo us\u00f3 los diagn\u00f3sticos de los perros para entrenar a un tipo de inteligencia artificial llamada red neuronal artificial (ANN) para evaluar los qu\u00edmicos vol\u00e1tiles detectados en la orina por GC-MS. La ANN detect\u00f3 muestras de c\u00e1ncer con gran precisi\u00f3n, dice Stephen Thaler, presidente y director ejecutivo de Imagination Engines y coautor del estudio. Pero debido al peque\u00f1o tama\u00f1o de la muestra, los investigadores dicen que sus resultados deben validarse con un experimento m\u00e1s grande.<\/p>\n Es realmente interdisciplinario lo que est\u00e1n haciendo y eso es genial, dice Marc Aubreville, profesor de comprensi\u00f3n de im\u00e1genes. y aplicaci\u00f3n m\u00e9dica de inteligencia artificial en Technische Hochschule Ingolstadt en Alemania que no contribuy\u00f3 al estudio. Creo que el m\u00e9todo es s\u00f3lido en lo que hicieron, pero realmente me hubiera encantado ver m\u00e1s ejemplos y una mejor prueba de que esto realmente funciona con el aprendizaje autom\u00e1tico.<\/p>\n Mershin dice que el objetivo final del equipo es aplicar su canino Algoritmo de m\u00e1quina entrenado para una nariz electr\u00f3nica que contiene an\u00e1logos sint\u00e9ticos de receptores olfativos animales que han patentado. Pero antes de que esta herramienta est\u00e9 lista para los tel\u00e9fonos inteligentes, necesitan usar muchas m\u00e1s muestras para aumentar la precisi\u00f3n de detecci\u00f3n de c\u00e1ncer de los perros y luego entrenar a la ANN para que coincida con este rendimiento.<\/p>\n Amanda Siegel, qu\u00edmica anal\u00edtica y biof\u00edsica de El Instituto de Desarrollo de Nanosistemas Integrados (INDI), que no particip\u00f3 en el trabajo, dice que la investigaci\u00f3n es prometedora, pero se\u00f1ala que el grupo solo observ\u00f3 sujetos muy enfermos. Todos son Gleason 9, por lo que hay cantidades significativas de enfermedad en la pr\u00f3stata. Creo que es un buen primer paso. Pero, en \u00faltima instancia, tendr\u00e1n que buscar muestras con puntajes de Gleason m\u00e1s bajos [para que la herramienta] sea m\u00e1s \u00fatil.<\/p>\n C. Guest et al., Viabilidad de la integraci\u00f3n del olfato canino con el perfil qu\u00edmico y microbiano de la orina para detectar el c\u00e1ncer de pr\u00f3stata letal,<\/strong> <\/strong>PLOS ONE<\/em><\/strong>, doi:<\/strong>10.1371\/journal.pone.0245530<\/strong>, 2021.<\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: Midas huele una muestra de orina.EMMA JEFFERY, PERROS DE DETECCI\u00d3N M\u00c9DICA Con su legendario sentido del olfato, los perros son expertos en identificar los olores caracter\u00edsticos de c\u00e1nceres del aliento, la orina y las heces. 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