Eine Maschine, die eine Nase hat, um Lungenkrebs zu erkennen

Atme, Späher. Es gibt etwa ein Dutzend französisch-belgische Forscher und Unternehmen, die seit einigen Jahren arbeiten Batakov-ProjektErkennungsmaschine Lungenkrebs Dank der im Atem enthaltenen flüchtigen organischen Verbindungen. Wenn auch noch nicht ausgereift, verspricht diese elektronische Nase wertvolle Zeit zu sparen Früherkennung von dieser Krankheit.

Jeder hat die bittere Erfahrung gemacht, zu erraten, was eine Person vielleicht isst oder trinkt, indem sie einfach ihren Atem riecht, besonders wenn es um Knoblauch oder Alkohol geht. Eine andere Sache ist es jedoch, auf diese Weise eine Krankheit bei Ihrem Gesprächspartner zu diagnostizieren, auch wenn das Prinzip dasselbe bleibt: die flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) zu erkennen und zu analysieren, die für ein solches Lebensmittel, ein solches Getränk oder eine solche Krankheit spezifisch sind. Die Übung ist nicht unmöglich, aber nicht mit einer menschlichen Nase. Auf der anderen Seite haben Hunde wirklich Erfolg, insbesondere bei Brustkrebs KDOG-Projekt vom Curie-Institut. „Ich kann mir nicht vorstellen, Hunde in einer CHU zu züchten oder einen Hund in die Kabine jedes Hausarztes zu stellen“, sagt Professor Arnaud Cherberel, Leiter der Abteilung für Pulmonal- und Thoraxonkologie am Universitätskrankenhaus Lille.

Eine Maschine, die wie eine biologische Nase funktioniert

Daher die Idee, eine Maschine zu entwickeln, die in der Lage ist, die Arbeit eines Hundes beim Nachweis von lungenkrebsspezifischen CoVs zu erledigen. „Covs verändern ihre Organe, wenn sie krebsartig werden, und haben daher ihre eigene molekulare Signatur“, erklärt Prof. Regis Matran, Pneumologe am Universitätsklinikum Lille. „Wir haben Proben von 500 gesunden Patienten oder Patienten gesammelt, um einen Datensatz aufzubauen, der eine wahre Goldmine ist“, fährt er fort. Anhand dieses Datensatzes soll der KI der Maschine beigebracht werden, den Fingerabdruck einer kranken Person zu erkennen und von einer gesunden Person zu unterscheiden.

Dieses „Sortieren“ wird die Aufgabe mehrerer miniaturisierter Gassensoren sein, die Dr. Idris Lahham von Materia Nova entwickelt hat. Die Einheit mit den Sensoren ist in die „elektronische Nase“ integriert. „Im Allgemeinen funktioniert die Maschine wie eine biologische Nase, deren Rezeptoren Informationen über Neuronen an das Gehirn übermitteln“, präzisiert Justin Martin, der Doktorand der Universität Lüttich, der den Prototyp entwickelt hat. Der vom Covs-Nasenalgorithmus erzeugte Eindruck wird an den behandelnden Arzt gesendet, der unter Einbeziehung der Patientendaten zu einer Interpretation gelangen kann.

Den Forschern fehlen immer noch genügend Daten, um ihre „Nase“ optimal funktionieren zu lassen, räumt Justin Martin ein. Dies ist ein Mangel, der bald durch klinische Tests an Patienten geschlossen werden sollte. Auch das Gerät selbst muss optimiert werden, um Hausarztpraxen problemlos integrieren zu können. „Das Ziel besteht darin, es zu einem nicht-invasiven, zugänglichen und kostengünstigen Diagnosewerkzeug für die Voruntersuchung mit einem Thoraxscanner zu machen“, betont Professor Sherberell. In Bezug auf die öffentliche Gesundheit steht viel auf dem Spiel. Lungenkrebs wird früh erkannt und kann kurativ behandelt werden, was eine Lebenserwartung von 90 % nach 5 Jahren bietet, verglichen mit 20 % im gleichen Zeitraum bei Krebs, der in das metastasierende Stadium eingetreten ist.