Der Geruchssinn von Hunden ist phänomenal. Immer wieder versuchen wir, die Spürnasen im Sinne des Menschen einzusetzen, z.B. beim Erschnüffeln von Anfällen, Drogen oder Krankheitserregern wie SARS-CoV-2, dem für COVID-19 verantwortlichen Virus. Dass Hunde in der Lage sind, Personen mit einer akuten SARS-CoV-2 Infektion zu erkennen, hatte Prof. Dr. Holger Volk von der Stiftung Tierärztlichen Hochschule (TiHo) Hannover im Jahr 2021 publiziert.

Nun konnten Forschende der Technischen Universität Braunschweig, der Medizinischen Hochschule Hannover und der TiHo im Forschungsprojekt „COVID Dogolomics“ zeigen, dass sich auch das Post-COVID-Syndrom anhand von Geruchssignaturen erkennen lässt. Ihre Ergebnisse zeigen außerdem eine Übereinstimmung zwischen den Einschätzungen speziell trainierter Spürhunde und modernen massenspektrometrischen Analysen in Kombination mit Machine-Learning-Verfahren. Damit liefern die Forschenden neue Hinweise auf krankheitsspezifische Stoffwechselmuster und eröffnen Perspektiven für innovative diagnostische Ansätze.

Das Projekt vereint die klinische Expertise der MHH um Prof. Dr. Georg Behrens, die Arbeiten zu medizinischen Spürhunden an der TiHo unter Leitung von Professor Holger Volk, PhD, sowie die analytischen und bioinformatischen Untersuchungen der Abteilung Bioinformatik und Biochemie der TU Braunschweig unter Leitung von Professor Dr. Karsten Hiller. Gemeinsam verfolgen die Partner das Ziel, biologische Signaturen des Post-COVID-Syndroms besser zu verstehen und langfristig neue diagnostische Ansätze zu entwickeln. Im Rahmen des Projekts stellte die MHH Patientenkohorten und Bioproben bereit. Die Tierärztliche Hochschule Hannover untersuchte mit speziell trainierten Spürhunden, ob Long-COVID-Proben anhand ihres Geruchs erkannt werden können. Die Forschenden der TU Braunschweig analysierten dieselben Proben mit modernster Massenspektrometrie und entwickelten Verfahren des maschinellen Lernens, um die zugrunde liegenden Stoffwechselmuster zu entschlüsseln.

Die Ergebnisse waren bemerkenswert: Die Hunde konnten Long-COVID-Proben zuverlässig von gesunden Kontrollproben und sogar von ähnlichen Krankheitsbildern unterscheiden. Dies deutet darauf hin, dass Long-COVID mit einer charakteristischen Geruchssignatur verbunden sein könnte.

Lea Woyciechowski, Doktorandin der Abteilung Bioinformatik und Biochemie, entwickelte zudem eine neue analytische Methode, mit der flüchtige organische Verbindungen, die Volatile Organic Compounds, aus sehr kleinen Urinproben hochauflösend erfasst werden können. Diese Moleküle entstehen als Produkte des Stoffwechsels und können Hinweise auf physiologische oder krankheitsbedingte Prozesse liefern. „Flüchtige Stoffwechselprodukte sind gewissermaßen chemische Fingerabdrücke biologischer Vorgänge“, erklärt Lea Woyciechowski. „Wir wollten herausfinden, ob sich die Signatur, die die Hunde wahrnehmen, auch analytisch erfassen und mit datengetriebenen Methoden beschreiben lässt.“ Dabei konnten charakteristische Muster identifiziert werden, die Long-COVID-Proben von Kontrollgruppen unterscheiden.

Besonders interessant ist, dass die Ergebnisse der Hunde und die analytischen Auswertungen überraschend gut übereinstimmten: Proben, die von den Hunden als auffällig erkannt wurden, zeigten auch in den statistischen Modellen charakteristische Stoffwechselmuster. Damit weisen zwei grundlegend unterschiedliche Systeme auf dieselben krankheitsassoziierten Veränderungen hin. Die Ergebnisse liefern damit neue Hinweise darauf, dass das Post-COVID-Syndrom mit messbaren Veränderungen des Stoffwechsels verbunden ist.

TiHo

Die World Small Animal Veterinary Association (WSAVA) zeichnet den Leiter der Klinik für Kleintiere der Tierärztlichen Hochschule (TiHo) Hannover, Prof. Dr. Holger Volk, mit dem Global Scientific Achievement Award aus.

Mit dem Preis würdigt der Weltverband für Kleintiermedizin Tierärztinnen und Tierärzte, die mit ihrer Arbeit herausragende Beiträge für die Kleintiermedizin leisten und damit den tierärztlichen Berufsstand weltweit prägen. Volk erhält die Ehrung für seine herausragenden Beiträge zur Veterinärneurologie und seine weltweite Führungsrolle bei der Förderung der Gesundheit von Haustieren. Die WSAVA schreibt: „Prof. Volk ist international bekannt für seine Pionierarbeit in der Epilepsieforschung und der Neurologie. Seine bahnbrechenden Studien zur Behandlung von Epilepsie bei Hunden, einschließlich der Entwicklung von Konsensus-Behandlungsrichtlinien und innovativen Diagnoseansätzen, haben das Verständnis und die Behandlung dieser komplexen Erkrankung weltweit verändert. Über die Epilepsie hinaus hat seine Forschung das Wissen über medizinische Spürhunde, neuropathische Schmerzen, Neuropharmakologie und translationale Medizin erweitert und damit eine Brücke zwischen der Veterinär- und der Humanneurologie geschlagen.“

Volk zeigte sich bei der Verleihung tief geehrt. „Diese Auszeichnung spiegelt das Engagement und die Leidenschaft meines Teams und meiner Mitarbeitenden wider, mit der sie fortwährend daran arbeiten die Gesundheit von Mensch und Tier zu verbessern. Ich bin meinen Mentoren, Kollegen und Studierenden, meiner Familie, die mein Anker und meine Inspiration sind, und der TiHo zutiefst dankbar. Ohne sie wäre dies nicht möglich.“

Auch WSAVA-Präsident Dr. Jim Berry lobte Volks Beiträge zur Veterinärneurologie und seine wissenschaftlichen Leistungen als geradezu bahnbrechend. „Seine Forschung hat das Leben unzähliger Tiere auf der ganzen Welt verbessert und eine neue Generation von Wissenschaftlern inspiriert. Es ist uns eine Ehre, ihm den WSAVA International Award for Scientific Achievement zu verleihen.“

Auch Vetion.de gratuliert Holger Volk von Herzen zu dieser Auszeichnung!