Olfato y cáncer de pulmón

Los biomarcadores exhalados se han estudiado en el cáncer durante muchos años(1,2).

El análisis del aliento es un método rápido y no invasivo que se basa en la presencia de compuestos orgánicos volátiles (COV) específicos en el aliento exhalado:

• el aliento humano contiene más de tres mil compuestos diferentes, entre ellos un gran número de compuestos orgánicos volátiles (COV)
  • los COV exhalados pueden proceder de dos fuentes principales: los volátiles exógenos presentes en el material de muestreo o inhalados (o absorbidos a través de la piel) y luego exhalados y los producidos endógenamente por diferentes procesos bioquímicos, incluidos los que se liberan durante el metabolismo de las células cancerosas
  • hay varias líneas de pruebas que demuestran que las vías metabólicas en las células cancerosas producen compuestos volátiles diferentes (o al menos un patrón diferente de ellos) que en el tejido no canceroso. Estos efectos se han observado en diversos tipos de cáncer, entre ellos pulmón, mama y melanomas malignos.
    • la gran variedad de fuentes de confusión hace que la aplicación de muestreos y análisis de aliento estandarizados sea de vital importancia (1,2)
  • la aplicación de la biología de sistemas y el uso del reconocimiento de patrones para definir huellas de fenotipos distintos es un método desarrollado recientemente que se centra en patrones más que en componentes individuales y que se ha sugerido como un enfoque importante y válido para la investigación del cáncer (3)
    • los sistemas olfativos artificiales (también llamados narices electrónicas) se basan en el reconocimiento de patrones, ya que discriminan "huellas olfativas" complejas sin identificar componentes individuales. Al igual que el sistema olfativo humano, el electrónico también genera una "huella olfativa" que puede compararse con otras almacenadas previamente.
      • algunas publicaciones han demostrado que las muestras de aliento de pacientes con cáncer de pulmón y las de sujetos sanos pueden distinguirse mediante la tecnología de la nariz electrónica
        • El uso de una nariz electrónica para detectar el cáncer ofrece varias ventajas, pero también tiene desventajas. Entre los puntos fuertes se encuentran la alta sensibilidad, la facilidad de administración de la prueba y la portabilidad del detector
        • las limitaciones incluyen la pérdida de sensibilidad en presencia de vapor de agua o concentraciones elevadas de un único componente; la deriva del sensor y la incapacidad de proporcionar una calibración absoluta; la vida relativamente corta de algunos sensores; la necesidad de realizar un trabajo considerable de desarrollo de métodos para cada aplicación específica; y la incapacidad de obtener datos cuantitativos
    • también se han aplicado sensores caninos de "huellas olfativas
      • los perros tuvieron una precisión del 99% a la hora de discriminar entre los olores del aliento exhalado de pacientes con cáncer de pulmón y los controles. El estadio del cáncer, la edad de los pacientes, el hábito de fumar o la última comida ingerida no influyeron en la capacidad de diagnóstico del perro (4).
      • otro estudio evaluó la capacidad de perros adiestrados específicamente para distinguir muestras procedentes de pacientes con cáncer de pulmón en diversos estadios tumorales de controles sanos emparejados (5)
        • utilizando una combinación de muestras de orina y aliento, el perro predijo correctamente 40 de 41 muestras de cáncer, lo que corresponde a una tasa global de detección de muestras de cáncer del 97,6% (IC del 95% [87,1, 99,9%]).
          • sólo con muestras de orina, el perro alcanzó una tasa de detección del 87,8% (IC del 95% [73,8, 95,9%])
          • con muestras de aliento, el perro identificó correctamente el cáncer en 32 de 41 muestras, lo que dio como resultado una tasa de detección del 78% (IC del 95% [62,4, 89,4%])
        • concluyeron los autores del estudio:
          • se sabe por la bibliografía actual que las muestras de aliento y orina contienen COV que apuntan al crecimiento del cáncer
          • la detección olfativa del cáncer de pulmón mediante perros adiestrados específicamente es muy sugerente como herramienta sencilla y no invasiva para detectar el cáncer de pulmón

Referencia:

• (1) Horváth I, Lázár Z, Gyulai N, Kollai M, Losonczy G. Biomarcadores exhalados en el cáncer de pulmón. Eur Respir J 2009;34:261-75.
• (2) Szulejko JE, McCulloch M, Jackson J, McKee DL, Walker JC, Solouki T. Evidence for cancer biomarkers in exhaled breath. IEEE Sensors J 2010;10:185-210.
• (3) Wolkenhauer O, Auffray C, Baltrusch S, Blüthgen N, Byrne H, Cascante M, et al. Systems biologists seek fuller integration of systems biology approaches in new cancer research programs. Cancer Res 2010;70:12-3.
• (4) Editorial. Lung cancer. Cáncer de pulmón 2010;68: 127-128.
• (5) Feil C, Staib F, Berger MR, Stein T, Schmidtmann I, Forster A, Schimanski CC. Sniffer dogs can identify lung cancer patients from breath and urine samples. BMC Cancer. 2021 Aug 13;21(1):917.