Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Cancersjukdomar blir allt vanligare bland människor såväl som bland våra sällskapsdjur, och framtagning av nya diagnostiska metoder är en ständigt aktuell fråga för forskningen. Att kunna ställa diagnos i ett tidigt skede av sjukdomen förbättrar prognos och överlevnad generellt sett. Serologi är en praktiskt lättillgänglig och kostnadseffektiv analysmetod, och skulle kunna underlätta diagnostik, rutinkontroller och sjukdomsuppföljning. Är det möjligt att i framtiden kunna ta ett enkelt blodprov för att utreda eller utesluta en cancerdiagnos? Tumörer utsöndrar olika kemiska föreningar till blodet, vilka kan fungera som biomarkörer för sjukdom. Dessa ämnen ger upphov till olika lukter som hundar med sitt väl utvecklade olfaktoriska sinne kan känna av. En rad olika studier har gjorts där man utvärderat tränade hundars förmåga att med hjälp av luktsinnet detektera specifika former av cancer i prov av varierande ursprung, detta med övervägande goda resultat.

I det här arbetet har vi genomfört en blindad studie där vi analyserat tränade hundars förmåga att detektera cancer i blodprover från andra hundar. Frågeställningen vi hade var om något tyder på att tumörer generellt utsöndrar ämnen till blodet som hundar kan lära sig känna igen. Finns det en gemensam ”cancerlukt”? 94 blodprover samlades in under perioden februari-juni 2015, varav 16 prover kom från cancersjuka hundar med olika typer av tumörsjukdom, och 78 kontrollprover från friska hundar. Sökhundarna och deras hundförare tränades enligt en belöningsbaserad metod efter en regim framtagen av erfarna hundtränare. Hundarna fick lukta på serum från cancerpatienter samt från friska kontroller och förväntades markera cancerproven genom att stanna med nosen vid dessa, en så kallad frysmarkering. Vid korrekt markering belönades hundarna. Efter träningsperioden valdes sex hundar ut för att ingå i de dubbelblindade tester som ligger till grund för resultaten i denna studie. Under testen användes alltså kodade blodprover och varken hundförarna eller hundtränarna kände till identiteten hos proverna.

Hundarna som grupp lyckades hitta tumörproverna bland prover från friska kontroller i 46 % av fallen, jämfört med 20 % som vi hade kunnat förvänta oss om hundarnas markeringar vore helt slumpmässiga. De sex sökhundarna som ingick i studien var relativt jämbördiga i sina förmågor att korrekt identifiera cancerproven, medan en viss skillnad kunde ses gällande hur lätta/svåra de olika cancerdiagnoserna var att detektera.

Den slutsats vi kan dra efter våra tester är att hundar kan tränas upp för att lukta sig till cancer i blodprover i större utsträckning än vad man kan förvänta sig av slumpen. Resultaten skulle antagligen kunna förbättras genom modifiering av studiedesign och träningsupplägg och redan nu finns planer på hur man kan finslipa och förbättra upplägget av hundträning och tester inför vidare studier inom ämnet.

Cancer is a leading cause of death worldwide, among humans as well as our pets. To develop new diagnostic tools for early detection of the disease would improve prognosis and survival. The possibility to use a serological test that is easily accessible and cost effective would facilitate diagnostics, routine checkups and disease monitoring. So, in the future, will we be able to take a simple blood test to decide if a patient has cancer or not? Tumors give rise to chemical compounds that are secreted into the blood and can act as biomarkers for disease. These compounds generate different odors that dogs with their remarkable sense of smell can sense. Many studies have evaluated olfactory detection of cancer by trained dogs, showing predominantly positive results.

In this report, we have performed a blinded study where we analyzed trained dogs ability to detect cancer in blood samples from other dogs. We wanted to find out if something indicates that tumors in general secretes substances into the blood and, in that case, if dogs can learn to recognize them. Is there a common cancer smell? Ninety-four blood samples were collected during February-June 2015. Sixteen samples from cancer patients with different diagnoses and seventy-eight control samples from healthy dogs. The detection dogs were trained by experienced dog trainers according to a reward based method. The dogs were allowed to smell the serum samples from cancer patients and the control samples, and they were expected to indicate the cancer samples by freezing (standing still) above them. When they indicated correctly they were rewarded with a piece of food. After a period of training six detection dogs were chosen, based on performance at training, to participate in the double blinded tests that the results in this study are based upon. During the tests coded blood samples were used, and neither the trainers nor the dog handlers knew the identity of the different samples.
The dogs as a group were able to find the tumor samples among the healthy controls 46 % of the times, compared to 20 % expected by chance alone. The six dogs were more or less equal in their ability to correctly identify the cancer samples, but there was a difference in how easily detectable the different cancer diagnoses were.

Our conclusion is that dogs can be trained to detect cancer in blood samples by smell more successfully than can be expected by chance alone. Our results could probably be improved by modification of study design and training. The dog trainers learned a lot from this study and already have plans on how to improve the dog training and the tests to move forward with further studies on the subject.