El olfato de los perros y la inteligencia artificial aportan nuevas pistas sobre el «COVID prolongado»

¿Por qué los perros especialmente entrenados pueden detectar a personas con COVID prolongado? ¿Y es posible demostrar las firmas olfativas que perciben los animales mediante técnicas analíticas modernas e inteligencia artificial? Estas son las cuestiones que aborda el proyecto de investigación «COVID Dogolomics», en el que colaboran investigadores de la Universidad Técnica de Braunschweig, la Facultad de Medicina de Hannover (MHH) y la Facultad de Veterinaria de Hannover (TiHo). El trabajo de investigación fue galardonado en el simposio de clausura de la Red de Investigación sobre la COVID-19 de Baja Sajonia (COFONI). Además, los resultados se presentarán en el congreso internacional «Metabolomics 2026», que se celebrará en Buenos Aires.

En busca de indicadores objetivos para el «Long COVID»

Aunque millones de personas en todo el mundo se ven afectadas por el «COVID prolongado», hasta ahora no existen métodos de diagnóstico objetivos. Síntomas como el cansancio crónico, los problemas de concentración, las dificultades respiratorias o la intolerancia al esfuerzo también se dan en otras enfermedades, lo que dificulta un diagnóstico claro.

«Para muchas personas afectadas, la situación sigue siendo difícil hoy en día, porque aún no comprendemos con exactitud qué procesos biológicos subyacen al COVID prolongado», afirma el profesor Karsten Hiller, director del Departamento de Bioinformática y Bioquímica de la Universidad Técnica de Braunschweig. «Por eso buscamos alteraciones metabólicas cuantificables que nos ayuden a caracterizar mejor la enfermedad y a desarrollar, a largo plazo, métodos de diagnóstico más objetivos».

La base analítica del proyecto se desarrolló en la Universidad Técnica de Braunschweig. En su tesis doctoral, Lea Woyciechowski desarrolló un nuevo método para analizar metabolitos volátiles en muestras de orina muy pequeñas. La metodología, publicada en la revista especializada «Metabolites», constituye la base de los estudios que ahora se presentan. Con ayuda de este método, es posible detectar con alta resolución los denominados compuestos orgánicos volátiles (Volatile Organic Compounds, VOC) y utilizarlos para su posterior evaluación mediante técnicas de aprendizaje automático.

El proyecto aúna la experiencia clínica de la Facultad de Medicina de Hannover, en torno al Prof. Dr. Georg Behrens, los trabajos sobre perros detectores médicos de la Facultad de Veterinaria de Hannover, bajo la dirección del Prof. Dr. Holger Volk, y los estudios analíticos y bioinformáticos del Departamento de Bioinformática y Bioquímica de la Universidad Técnica de Braunschweig, bajo la dirección del Prof. Dr. Karsten Hiller. Juntos, los socios persiguen el objetivo de comprender mejor las firmas biológicas del síndrome pos-COVID y desarrollar, a largo plazo, nuevos enfoques diagnósticos.

En el marco del proyecto, la Facultad de Medicina de Hannover proporcionó cohortes de pacientes y muestras biológicas. La Facultad de Veterinaria de Hannover investigó, con perros rastreadores especialmente entrenados, si las muestras de «COVID prolongado» podían identificarse por su olor. Los investigadores de la Universidad Técnica de Braunschweig analizaron las mismas muestras con espectrometría de masas de última generación y desarrollaron métodos de aprendizaje automático para descifrar los patrones metabólicos subyacentes.

Los resultados

Los resultados fueron notables: los perros pudieron distinguir de forma fiable las muestras de COVID prolongado de las muestras de control sanas e incluso de cuadros clínicos similares. Esto sugiere que el COVID prolongado podría estar asociado a una firma olfativa característica. Pero, ¿qué cambios biológicos se esconden detrás de este olor?

Del olfato canino a la espectrometría de masas

Aquí es donde entra en juego el trabajo de Lea Woyciechowski. Esta doctoranda del Departamento de Bioinformática y Bioquímica desarrolló un nuevo método analítico que permite detectar con alta resolución los compuestos orgánicos volátiles (COV) a partir de muestras de orina muy pequeñas. Estas moléculas se generan como productos del metabolismo y pueden proporcionar indicios sobre procesos fisiológicos o relacionados con enfermedades.

«Los productos metabólicos volátiles son, en cierto modo, huellas químicas de los procesos biológicos», explica Lea Woyciechowski. «Queríamos averiguar si la firma que perciben los perros también se puede registrar analíticamente y describir mediante métodos basados en datos».

De este modo, se pudieron identificar patrones característicos que distinguen las muestras de «COVID prolongado» de los grupos de control.

Dos sistemas totalmente diferentes detectan la misma firma

Resulta especialmente interesante que los resultados de los perros y los análisis se coincidan sorprendentemente bien: las muestras que los perros identificaron como anómalas también mostraron patrones metabólicos característicos en los modelos estadísticos. Así, dos sistemas fundamentalmente diferentes apuntan a los mismos cambios asociados a la enfermedad.

«El hecho de que dos sistemas de detección totalmente diferentes identifiquen, de forma independiente, la misma firma es especialmente interesante desde el punto de vista científico», afirma el profesor Hiller. «Esto nos da una seguridad adicional de que realmente estamos observando cambios biológicos relevantes y no solo efectos estadísticos aleatorios».

Los resultados aportan así nuevas pistas de que el síndrome pos-COVID está relacionado con cambios medibles en el metabolismo. Al mismo tiempo, ponen de manifiesto el potencial que encierra la combinación de sistemas de sensores biológicos y el análisis moderno de datos.

Próximos pasos: las moléculas responsables del COVID prolongado

Los investigadores se enfrentan ahora al siguiente paso importante. Aunque ya se han identificado varios candidatos que contribuyen de manera decisiva a la diferenciación de las muestras, su estructura química exacta aún no se ha aclarado por completo. En los próximos años se pretende identificar estas moléculas de forma inequívoca y, posteriormente, verificarlas experimentalmente. La pregunta clave es: ¿son realmente estos compuestos los que perciben los perros?