Können Tiere Krankheit riechen? Studie zeigt, wie der Geruchssinn von Tieren bei Diagnose von Krebs und COVID-19 hilft

Bereits in seinem Roman Der alte Mann und das Meer sprach Ernest Hemingway metaphorisch von der außergewöhnlichen Fähigkeit von Tieren, Veränderungen in ihrer Umwelt wahrzunehmen, die den Menschen entgehen. In jüngster Zeit hat die Wissenschaft diese Vorstellung in den Fokus gerückt und konkrete Belege dafür gefunden, dass Tiere tatsächlich Krankheiten erkennen können.

Eine bahnbrechende Studie zeigt nun, dass Honigbienen in der Lage sind, SARS-CoV-2-Infektionen zu diagnostizieren, indem sie zwischen gesunden und infizierten Proben unterscheiden.

Diese Entdeckung könnte nicht nur die Frühdiagnose von COVID-19, sondern auch die Erkennung anderer Krankheiten, wie beispielsweise Krebs, revolutionieren.

Bienen als Laborgehilfen

Honigbienen, die traditionell als Bestäuber bekannt sind, besitzen einen bemerkenswert empfindlichen Geruchssinn, der auf flüchtige organische Verbindungen (VOCs) reagiert, die von kranken Zellen oder infizierten Organismen abgegeben werden.

In der Studie von Kontos et al. (2022) wurde die Fähigkeit von Bienen genutzt, durch eine konditionierte Reaktion (Proboscis Extension Reflex, PER) auf bestimmte Gerüche zu reagieren, um SARS-CoV-2 in Proben von Marderhunden (Minks) zu erkennen. Die Forscher verwendeten sowohl gesunde als auch infizierte Proben und stellten fest, dass die Bienen mit einer beachtlichen Genauigkeit zwischen den beiden Proben unterscheiden konnten.

Verblüffendes Resultat

Die Ergebnisse zeigten, dass die Bienen in der Lage waren, Proben mit unterschiedlichen Viruslasten (gemessen an den Cycle Threshold-Werten, Ct) zu differenzieren.

Besonders bemerkenswert war, dass die Bienen sogar Proben mit niedriger Viruslast (höherer Ct-Wert) genauso zuverlässig identifizieren konnten wie solche mit hoher Viruslast.

Die Forscher ermittelten, dass diese Methode eine Sensitivität von etwa 92% und eine Spezifität von rund 86% aufweisen könnte, was sie zu einer vielversprechenden Alternative zu aktuellen diagnostischen Tests wie PCR- und Antigen-Tests macht.

Warum Bienen

Im Vergleich zu anderen tierischen Diagnosemethoden, bei denen häufig Hunde zum Einsatz kommen, bieten Bienen mehrere Vorteile:

Sie benötigen weniger Trainingszeit, sind kostengünstiger und können in ressourcenarmen Gebieten, in denen Laborinfrastruktur fehlt, eine schnelle Diagnostik ermöglichen.

Obwohl Hunde ebenfalls in der Lage sind, SARS-CoV-2 zu riechen, haben sie eine geringere Sensitivität und erfordern einen weitaus größeren Trainingsaufwand.

Bees in the Netherlands trained to detect Covid-19 infections: Dutch researchers have trained bees, which have an unusually keen sense of smell, to identify samples infected with Covid-19, a finding they said could cut waiting times for test results to https://t.co/9iHneEIMrV pic.twitter.com/vCjRKjd8KL

— SA Breaking News (@SABreakingNews) May 9, 2021

Erheblicher Nutzwert

Die Studie legt nahe, dass der Geruchssinn von Bienen nicht nur für die Erkennung von COVID-19, sondern auch für andere infektionsbedingte Erkrankungen und möglicherweise sogar für nicht-infektiöse Krankheiten wie Krebs von Bedeutung sein könnte. Weitere Forschung ist jedoch notwendig, um die langfristige Gedächtnisleistung der Bienen und die praktische Anwendung dieses Verfahrens zu validieren.

Diese Entdeckungen eröffnen faszinierende Perspektiven für die Entwicklung neuer Diagnosemethoden, die sowohl in ländlichen als auch in abgelegenen Regionen von unschätzbarem Wert sein könnten. Der Einsatz von Bienen zur Diagnose von Krankheiten könnte zukünftig eine wertvolle Ergänzung zu bestehenden Methoden darstellen.

Quellenhinweis

Kontos, E., Samimi, A., Hakze–van der Honing, R. W., Priem, J., Avarguès-Weber, A., Haverkamp, A., Dicke, M., Gonzales, J. L., & van der Poel, W. H. M. (2022). Bees can be trained to identify SARS-CoV-2 infected samples. Biology Open, 11(4)