Medizin

Hunde riechen Krankheiten, bevor Ärzte sie diagnostizieren können. Jetzt will man herausfinden, auf welche Duftstoffe die Tiere dabei reagieren. Wenn das gelingt, wäre der Weg frei für die Entwicklung »elektronischer Nasen« – damit ließe sich Krebs viel früher als bisher erkennen.

Es war nur ein kleines Muttermal an ihrer Wade. Debbie Marvit-McGlothlin hätte es kaum beachtet, wenn ihr Hund nicht ständig verrückt gespielt hätte. Die zweijährige Schäferhundmischung, die auf den schönen Namen Autumn (dt.: Herbst) hört, zeigte sich wie besessen von dem kleinen braunen Fleck. Sie leckte und leckte die Stelle am Bein ihres Frauchens, manchmal eine Stunde lang. Oder sie versuchte , nach dem Fleck zu schnappen.

Das ging so ganze drei Monate, bis es der 28-Jährigen aus dem amerikanischen Pittsburgh schließlich unheimlich wurde. Sie ging zum Arzt, der das Muttermal herausschnitt und eine Biopsie veranlasste. Das Ergebnis war eindeutig: ein Melanom, die bösartigste Form von Hautkrebs. Zum Glück waren die betroffenen Zellen so frühzeitig entfernt worden, dass sich der Krebs nicht auf die Lymphknoten ausbreiten konnte. Auch Autumn war beruhigt: Sie interessierte sich nicht mehr für Frauchens Wade.

Zufall oder nicht – in jedem Fall eine geheimnisvolle Form der Krebsfrüherkennung, die seit einigen Jahren verstärkt das Interesse der Wissenschaft weckt. 1989 berichtete das britische Medizinjournal »The Lancet« erstmals über einen Hund, der ständig intensiv am Hautkrebs seiner Besitzerin geschnuppert und so das Signal für die Behandlung gegeben hatte. Seither wurden immer mehr vergleichbare Fälle dokumentiert – und man erinnerte sich, dass es bereits sehr alte Aufzeichungen über dieses seltsame Phänomen gibt: Schon vor 3000 Jahren sollen chinesische Ärzte gewusst haben, dass Hunde Krankheiten riechen können.

In der Drogenfahndung oder beim Aufspüren von Bomben und verschütteten Menschen werden die Tiere mit den hochempfindlichen Schnüffelnasen inzwischen routinemäßig eingesetzt. Warum also nicht auch in der Krebsvorsorge? Die Aussicht, dass ein simpler Geruchstest schon frühe Krebsstadien aufdecken könnte, klingt höchst verlockend.

Im vergangenen Jahr erregte die kalifornische Pine Street Foundation Aufsehen, wo ein Team um Forschungsdirektor Michael McCulloch erfolgreich mit Hunden in der Krebsdiagnose experimentierte. Die Wissenschaftler trainierten drei Labradore und zwei portugiesische Wasserhunde zunächst wie Bombenhunde darauf, bestimmte Geruchsproben zu erkennen. Danach sollten die Tiere ihr Können bei Kranken unter Beweis stellen. Dazu wurden die Atemproben von 55 Lungen- und 31 Brustkrebspatienten, die noch nicht behandelt worden waren, in mit Polypropylenwolle gefüllten Plastikbehältern gesammelt. Weitere 83 Proben stammten von gesunden Menschen. In allen Gruppen waren Raucher und Nichtraucher vertreten, die Proben wurden stets im selben Raum genommen. Erschnüffelten die Hunde Krebs, sollten sie sich hinsetzen. Das erstaunliche Ergebnis: Beim Lungentumor erreichten die Tiere eine Trefferquote von 99 Prozent.

Wie erklärt sich dieses Resultat? Es ist bekannt, dass Tumore winzige Mengen von Alkanen (z. B. Methan) und Benzol-Derivaten verströmen, die im gesunden Gewebe nicht vorkommen. Der Mensch kann diese Stoffe nicht wahrnehmen, der Hund schon, denn er besitzt etwa 20- bis 40-mal so viel Riechzellen in der Nase. Außerdem hilft ihm eine besondere Schnüffeltechnik: Er atmet bis zu 300-mal pro Minute ein, dadurch streicht die Luft immer wieder an den Riechzellen vorbei, und die Riechleistung vervielfacht sich. Hunde können Gerüche etwa eine Million Mal besser als der Mensch wahrnehmen – sie registrieren noch milliardstel Anteile von Duftstoffen in der Luft.

Der Cockerspaniel Tangle ist seit 2004 am Amersham Hospital im britischen Buckinghamshire als Krebsspürhund im Einsatz. Schon als Welpe lernte er, den Urin von Menschen mit Blasenkarzinom vom Urin Gesunder zu unterscheiden. Nach sieben Monaten Training konnte er nicht nur die gestellten Diagnosen fehlerfrei bestätigen, sondern auch Krebs bei Menschen erkennen, die noch gar nichts davon wussten. »Der Geruchssinn von Hunden ist so fein, dass sie Geschwulste erkennen können, die man nicht mal im Computertomogramm sehen würde«, sagt Versuchsleiterin Carolyn Willis. »Da ist die Krankheit noch in einem so frühen Stadium, dass die Patienten nach einer kleinen Operation als völlig geheilt entlassen werden können.«

In Erstaunen versetzte Tangle seine Trainer, als er zum Abschluss der Studie aus fünf Proben die einzige erschnüffeln sollte, die nachweislich von einem Krebspatienten stammte. Doch das Tier rannte immer zwischen zwei Proben hin und her. Wochen später wurde bei der vermeintlich gesunden Frau, von der die zweite Probe stammte, Nierenkrebs festgestellt. Die Hundenase hatte ihn in einem Stadium diagnostiziert, als das Karzinom noch viel zu klein war, um von den Ärzten bemerkt zu werden.

Wird bald jeder Onkologe einen Hund in seiner Praxis halten? Mediziner halten das für ausgeschlossen, schon aus hygienischen Gründen. Doch die Erkenntnis, dass Tumore sich durch einen charakteristischen Geruch in Körpersekreten verraten, könnte zur Krebsfrüherkennung genutzt werden. Wenn es den Forschern gelingt herauszufinden, was genau die Hunde riechen, dann wäre der Weg frei für die Entwicklung von »elektronischen Nasen«. Ausgerüstet mit hochsensiblen Sensoren, wären sie in der Lage, die flüchtigen chemischen Stoffe zu erkennen und zu analysieren – die Basis für eine frühe Diagnose.

Interessant sind Hunde für die Forschung auch deshalb, weil sie im gleichen Umfeld leben wie der Mensch. Fast spiegelbildlich zu ihren Besitzern leiden auch sie unter Krebs, Herz- und Kreislaufproblemen sowie anderen Krankheiten. Deshalb könnten Hunde als Indikatoren für bisher nicht erkannte Gesundheitsrisiken dienen.

Der Tierarzt und Epidemiologe Dr. Larry Glickman von der Purdue University in Indiana forscht seit Jahren in diesem Bereich. So konnte er nachweisen, dass ein Zusammenhang besteht zwischen Asbestvorkommen in den Häusern von Hundebesitzern und einem bestimmten Lungenkrebs, den ihre Tiere entwickelten. »Hunde reagieren wie ein Seismograf auf Umwelteinflüsse, die auch uns Menschen gefährlich werden können«, sagt Glickman. Dabei nehme die Krankheit oft einen ähnlichen Verlauf wie bei uns – sei aber viel früher zu diagnostizieren: »Beim Menschen kann es bis zu 40 Jahre dauern, bevor die durch Asbest ausgelöste Krebserkrankung zum Ausbruch kommt. Wegen ihrer kürzeren Lebensspanne treten die Symptome bei Hunden meist schon im Alter von sieben bis neun Jahren auf.«

Hunde als Frühwarnsystem für Krankheiten und Umweltgifte – an der University of Pennsylvania ist man noch einen Schritt weiter gegangen. Warum, so fragten sich die Forscher, sollten die Vierbeiner uns nicht auch im Kampf gegen genetisch bedingte Krankheiten wertvolle Hinweise liefern? Dr. Gustavo Aguirre, Professor für Augenheilkunde und medizinische Genetik, hat für diese These ein unschlagbares Argument: Es hört auf den Namen Lancelot und ist ein fröhlicher, sechs Jahre alter Schäferhund. Das Tier war von Geburt an blind, es litt an einer Form von »Amaurosis congenita Leber« (LCA), einer genetisch vererbten Krankheit, die auch viele Kinder das Augenlicht kostet. Aguirre und seinen Kollegen gelang es, in Lancelots Augen einen genmodifizierten Virus zu injizieren und so seine Netzhaut mit einer gesunden Version des krankhaften Gens zu versorgen. Heute können Lancelot und rund 40 andere Hunde, die an dem Versuch teilnahmen, wieder sehen. Da die genetischen Codes von Hund und Mensch sehr ähnlich sind, hoffen die Ärzte nun, diese Therapie bald auch am menschlichen Auge anwenden zu können.

Überhaupt rückt der Genpool der Hunde immer mehr in das Blickfeld der Humanmedizin. Vom Mops bis zur Dogge – wohl keine Tierart ist vielfältiger in Größe, Form und Charakter als der Haushund. Vor mindestens 15000 Jahren – vielleicht auch schon vor 100000 Jahren – begann der Mensch, Wölfe zu zähmen und schließlich Jagd-, Hof- und Schoßhunde zu züchten. Heute gibt es rund 400 verschiedene Hunderassen, die meisten von ihnen sind das Ergebnis konsequenter Inzucht. Eine Folge davon ist das gehäufte Auftreten erblich bedingter Krankheiten: Die fehlerhaft veränderten Gene können zu Krebs, Blind- oder Taubheit, aber auch zu psychischen Störungen führen – ähnlich wie beim Menschen. Würde es gelingen, die defekten Gene zu identifizieren, wäre das auch für die Humanmedizin ein gewaltiger Fortschritt.

Seit Ende 2005 ist man diesem Ziel einen Schritt nähergekommen – der Boxerhündin Tasha sei Dank: Die Hundedame könnte sich als genetische »Goldmine« entpuppen. Sie war mithilfe von Züchtervereinen aufgespürt worden – gesucht hatten die Forscher ein möglichst reinrassiges Exemplar, dessen weitgehend homogenes Erbgut das Entschlüsseln des Gencodes erleichtern sollte. Das gelang einem internationalen Forscherteam unter Leitung der Ärztin Kerstin Lindblah-Toh vom Broad-Institut im amerikanischen Cambridge: Tashas Erbgut ist jetzt zu 99 Prozent decodiert. Die Boxerdame avancierte damit auch zum genetischen Kompass, der den Forschern den Weg wies bei der Entschlüsselung der Erbsubstanz von zehn weiteren Hunderassen und ihren Verwandten wie Wolf und Kojote.

Das Erbgut des Hundes umfasst 2,4 Milliarden Buchstaben. Es ist damit etwas kleiner als das des Menschen, das drei Milliarden Buchstaben enthält. Die Forscher schätzen, dass der Hund 19300 Erbanlagen (Gene) besitzt – die fast alle eine Entsprechung im menschlichen Erbgut mit seinen etwa 22000 Genen haben. Zwar können die Forscher noch nicht exakt beziffern, wie groß die genetische Übereinstimmung zwischen Mensch und Hund ist. Als erwiesen gilt aber, dass sie größer ist als die zwischen Mensch und Maus – und die liegt bei etwa 85 Prozent. Vom Krebs über Herzkrankheiten bis zu Diabetes sind Hunde anfällig für viele der Krankheiten, die auch für den Menschen lebensbedrohlich sind. »Wir wissen heute von etwa 250 bis 300 genetisch bedingten Krankheiten beim Hund«, sagt Kerstin Lindblah-Toh, »und wir nehmen an, dass sie alle sehr ähnlich verlaufen wie beim Menschen.«

Die große Hoffnung der Genetiker: Wenn es gelingt, bei Hunden die jeweiligen Auslöser-Gene zu isolieren und wirksame Therapien zu entwickeln, wäre die Chance groß, damit auch beim Menschen Erfolge zu erzielen. Bedingt durch die kürzere Lebensspanne der Tiere würden Medikamententests viel rascher zu aussagekräftigen Ergebnissen führen, als es bisher in der Humanmedizin möglich ist.