O olfato dos cães e a IA fornecem novas pistas sobre a COVID prolongada
O que os cães farejam pode ser revelado pela espectrometria de massa
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Investigadores da Universidade Técnica de Braunschweig, da Faculdade de Medicina de Hanôver e da Faculdade de Veterinária de Hanôver conseguiram demonstrar que a síndrome pós-COVID pode ser identificada com base em assinaturas olfativas. Os resultados revelam também uma concordância entre as avaliações de cães farejadores especialmente treinados e as análises modernas por espectrometria de massa, em combinação com métodos de aprendizagem automática. Desta forma, os investigadores fornecem novos indícios sobre padrões metabólicos específicos da doença e abrem perspetivas para abordagens diagnósticas inovadoras.
Por que razão os cães especialmente treinados conseguem identificar pessoas com COVID prolongada? E será que as assinaturas olfativas que os animais percecionam também podem ser detectadas através de análises modernas e inteligência artificial? Estas são as questões abordadas pelo projeto de investigação «COVID Dogolomics», no qual colaboram investigadores da Universidade Técnica de Braunschweig, da Faculdade de Medicina de Hanôver (MHH) e da Faculdade de Medicina Veterinária de Hanôver (TiHo). Os trabalhos de investigação foram distinguidos no simpósio de encerramento da Rede de Investigação COVID-19 da Baixa Saxónia (COFONI). Os resultados serão ainda apresentados na conferência internacional «Metabolomics 2026», em Buenos Aires.
Em busca de características objetivas para a COVID prolongada
Embora milhões de pessoas em todo o mundo sejam afetadas pela COVID prolongada, ainda não existem métodos de diagnóstico objetivos. Sintomas como fadiga crónica, dificuldades de concentração, dificuldades respiratórias ou intolerância ao esforço também ocorrem noutras doenças, o que dificulta um diagnóstico claro.
«Para muitas pessoas afetadas, a situação continua a ser difícil até hoje, porque ainda não compreendemos exatamente quais são os processos biológicos subjacentes à COVID prolongada», afirma o professor Karsten Hiller, diretor do Departamento de Bioinformática e Bioquímica da Universidade Técnica de Braunschweig. «Por isso, procuramos alterações metabólicas mensuráveis que nos possam ajudar a caracterizar melhor a doença e a desenvolver, a longo prazo, métodos de diagnóstico mais objetivos.»
A base analítica do projeto foi desenvolvida na Universidade Técnica de Braunschweig. Na sua tese de doutoramento, Lea Woyciechowski desenvolveu um novo método para a análise de produtos metabólicos voláteis em amostras de urina muito pequenas. A metodologia, publicada na revista especializada «Metabolites», constitui a base para os estudos agora apresentados. Com a ajuda deste método, é possível detetar os chamados compostos orgânicos voláteis (Volatile Organic Compounds, VOCs) com alta resolução e utilizá-los para uma análise mais aprofundada através de técnicas de aprendizagem automática.
O projeto reúne a experiência clínica da Faculdade de Medicina de Hanôver, liderada pelo Prof. Dr. Georg Behrens, os trabalhos sobre cães farejadores médicos na Faculdade de Veterinária de Hanôver, sob a direção do Prof. Dr. Holger Volk, bem como as investigações analíticas e bioinformáticas do Departamento de Bioinformática e Bioquímica da Universidade Técnica de Braunschweig, sob a direção do Prof. Dr. Karsten Hiller. Em conjunto, os parceiros têm como objetivo compreender melhor as assinaturas biológicas da síndrome pós-COVID e, a longo prazo, desenvolver novas abordagens de diagnóstico.
No âmbito do projeto, a Faculdade de Medicina de Hanôver disponibilizou coortes de doentes e amostras biológicas. A Faculdade de Veterinária de Hanôver investigou, com cães farejadores especialmente treinados, se as amostras de COVID prolongada podiam ser identificadas com base no seu odor. Os investigadores da Universidade Técnica de Braunschweig analisaram as mesmas amostras com espectrometria de massa de última geração e desenvolveram métodos de aprendizagem automática para decifrar os padrões metabólicos subjacentes.
Os resultados
Os resultados foram notáveis: os cães conseguiram distinguir de forma fiável as amostras de COVID prolongada das amostras de controlo saudáveis e até mesmo de quadros clínicos semelhantes. Isto sugere que a COVID prolongada poderá estar associada a uma assinatura olfativa característica. Mas que alterações biológicas se escondem por trás deste odor?
Do faro canino à espectrometria de massa
É aqui que entra o trabalho de Lea Woyciechowski. A doutoranda do Departamento de Bioinformática e Bioquímica desenvolveu um novo método analítico que permite detetar, com alta resolução, compostos orgânicos voláteis (VOCs) a partir de amostras de urina muito pequenas. Estas moléculas são produtos do metabolismo e podem fornecer indícios sobre processos fisiológicos ou relacionados com doenças.
«Os produtos metabólicos voláteis são, de certa forma, impressões digitais químicas de processos biológicos», explica Lea Woyciechowski. «Queríamos descobrir se a assinatura que os cães detetam também pode ser registada analiticamente e descrita através de métodos baseados em dados.»
Assim, foi possível identificar padrões característicos que distinguem as amostras de COVID prolongada dos grupos de controlo.
Dois sistemas completamente diferentes reconhecem a mesma assinatura
É particularmente interessante que os resultados dos cães e as avaliações analíticas tenham coincidido surpreendentemente bem: as amostras que os cães identificaram como suspeitas também apresentaram padrões metabólicos característicos nos modelos estatísticos. Assim, dois sistemas fundamentalmente diferentes apontam para as mesmas alterações associadas à doença.
«O facto de dois sistemas de deteção totalmente diferentes reconhecerem, independentemente um do outro, a mesma assinatura é cientificamente muito interessante», afirma o professor Hiller. «Isto dá-nos uma certeza adicional de que estamos, de facto, a observar alterações biológicas relevantes e não apenas efeitos estatísticos aleatórios.»
Os resultados fornecem, assim, novos indícios de que a síndrome pós-COVID está associada a alterações metabolicas mensuráveis. Ao mesmo tempo, demonstram o potencial que reside na combinação de sistemas de sensores biológicos com a análise moderna de dados.
Próximos passos: as moléculas por trás da COVID prolongada
Os investigadores encontram-se agora perante o próximo passo importante. Embora já tenham sido identificados vários candidatos que contribuem de forma decisiva para a distinção das amostras, a sua estrutura química exata ainda não foi totalmente esclarecida. Nos próximos anos, estas moléculas deverão ser identificadas de forma inequívoca e, posteriormente, verificadas experimentalmente. A questão central é: serão realmente estes compostos que os cães detetam?
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
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