Quando nascono i cani molecolari

L’olfatto di un cane gli permette di identificare un numero impressionante di odori. Non si tratta di semplici messaggi chimici, ma di una sorta di mappa interattiva in base alla quale l’animale riesce a leggere il mondo che lo circonda.

La capacità olfattiva dei cani è una sorta di macchina del tempo che può leggere il passato, riconoscendo tracce anche a distanza di diversi giorni, il presente con odori recenti e il futuro, cioè quelli a distanza che poi potranno essere raggiunti.

Contrariamente, però a quanto si possa pensare non tutti i cani utilizzano il naso nello stesso modo. Alcuni, come i cani molecolari, sono capaci più di altri di distinguere le diverse tracce olfattive e di seguirle. 

Il termine “molecolare” non definisce una razza specifica nel senso biologico del termine, bensì una specializzazione operativa legata a una precisa formazione. In questo articolo siamo andati indietro nel tempo, ricercando le origini dei cani molecolari fino ai giorni nostri, in cui questi animali svolgono diversi compiti non solo legati al mondo forense, ma anche a quello dell’allerta medica.

Cronistoria dei cani molecolari

Epoca	Denominazione	Contesto Geografico	Utilizzo Operativo	Riferimenti
Alto Medioevo (VII sec.)	Chien de Saint-Hubert	Ardenne (Belgio/Francia)	Tracciamento di grandi ungulati e piste di sangue	Selezione monastica dell’Abbazia di Saint-Hubert
XI Secolo (1066)	Blooodhound	Inghilterra / Normandia	Caccia e tracciamento nobiliare	Introduzione ad opera di Guglielmo il Conquistatore
XIV – XVI Secolo	Sleuth Hound / Slough Dog	Confine Anglo-Scozzese	Repressione del brigantaggio e inseguimento dei ladri	Codificazione del diritto di Hot Trod
XVII – XIX Secolo	Bloodhound	Stati Uniti d’America (Sud)	Cattura di schiavi fuggitivi dalle piantagioni	Ordinamenti coloniali e statali
XX secolo	Cani molecolari	Europa /Stati Uniti	Addestramento a seguire una traccia	Accettazione del cane come strumento forense
XXI secolo	Scienza molecolare	Europa/ Stati Uniti	Scoperta dei raft e del volatiloma	Applicazioni anche in settore medici e della biosicurezza

La nascita dei cani molecolari: i monaci di Saint-Hubert

L’uso dell’olfatto canino per rintracciare esseri umani non è una scoperta moderna. Nell’Antica Roma, esistono cronache di cani utilizzati per inseguire schiavi fuggiaschi o criminali comuni. Tuttavia, in questa fase, la ricerca era basata sull’aggressività e sulla vista, oltre che sull’olfatto “di superficie”, e non sulla ricerca di una traccia olfattiva specifica.

La storia dei cani molecolari inizia nelle Ardenne, in Belgio, intorno al VII secolo. Qui, il monaco Hubert, divenuto poi San Uberto, patrono dei cacciatori, iniziò a selezionare una stirpe di segugi dotati di una resistenza e di un fiuto senza precedenti.

I monaci dell’abbazia di Saint-Hubert proseguirono per secoli questa selezione, creando il Chien de Saint-Hubert. La particolarità di questi cani non era la velocità, erano anzi piuttosto lenti e pesanti, ma la loro capacità di “mantenere la traccia”.

Se un normale cane da caccia poteva essere distratto dal passaggio di un’altra preda più fresca, il Saint-Hubert restava fedele all’odore iniziale fino alla fine.

Il Bloodhound

Quando questi cani giunsero in Inghilterra con Guglielmo il Conquistatore nel 1066, vennero ribattezzati Bloodhound. Un errore comune è pensare che il nome derivi dalla capacità di seguire tracce di sangue (blood).

In realtà, il termine indicava un “blooded hound”, ovvero un cane di “sangue puro”, un aristocratico della genealogia canina. Per secoli furono protetti dalle classi nobiliari e utilizzati per seguire i grandi cervi nelle foreste reali.

Altre tracce dell’utilizzo dei primi cani “molecolari” si hanno nel XIV secolo, lungo i confini tra Scozia e Inghilterra, dove venivano impiegati i cosiddetti Slough-dogs (cani da palude) per inseguire i razziatori di bestiame.

I cani nella scienza forense

La capacità del cane di seguire le tracce fu riconosciuta ufficialmente solo nel 1888. La Metropolitan Police di Londra, disperata per i delitti di Jack lo Squartatore, decise di utilizzare due Bloodhound, Barnaby e Burgho, per identificare l’assassino. Non fu proprio un successo, data l’inquinamento delle tracce dovuto all’elevato tasso di urbanizzazione della città.

Ma l’idea che un cane potesse individuare una persona partendo da un indizio odoroso era ormai entrata nell’immaginario collettivo e nel sistema giudiziario. Ben presto l’impiego dei cani nelle forze dell’ordine come aiuto alle indagini si diffuse in tutta Europa.

Nel 1907 fu la polizia belga a creare però la prima scuola ufficiale di cani poliziotto in Europa, utilizzando come razza il Pastore Belga.

In Italia, il primo impiego cinofilo forense di rilievo documentato risale al 10 giugno 1924, quando le autorità di polizia impiegarono unità cinofile nel tentativo di localizzare la salma del deputato socialista Giacomo Matteotti, rapito e assassinato da una squadra fascista.

Nel secondo dopoguerra, lo sviluppo della cinofilia istituzionale portò alla fondazione del Servizio Cinofili dell’Arma dei Carabinieri, istituito ufficialmente a Firenze nel 1956 presso la caserma Baldissera.

Tale nucleo si sviluppò a partire da una fase sperimentale avviata nel 1950 con soli tre Pastori Tedeschi. L’efficacia operativa di questo primo nucleo emerse chiaramente nel 1951 a Reggello, dove il tracciamento canino permise di identificare e arrestare due soggetti che avevano aperto il fuoco contro un parroco locale.

La scienza dietro i cani molecolari: dal traking al trailing

La vera rivoluzione che porta al nome “molecolare” avviene con la comprensione della biologia della desquamazione. Negli anni ’70 e ’80 vi è la scoperta dei rafts (zattere). Studi medici hanno confermato che l’uomo perde circa 40.000 cellule epiteliali al minuto.

Queste cellule, chiamate “zattere” (rafts), fluttuano nell’aria trasportando con sé un carico di batteri, lipidi e amminoacidi, unico per ogni individuo, come un’impronta digitale chimica.

Nello stesso periodo, il dottor Linus Pauling (premio Nobel per la chimica nel 1971) dimostrò l’esistenza dei VOCs, composti organici volatili, emessi da un corpo umano. Sono l’insieme di microparticelle che ogni corpo umano emette e che vanno a creare il cosiddetto volatiloma.

Nel 2014 è stato poi dimostrato che questa scia odorosa (volatiloma) è composta da più di 1.700 sostanze, tra cui:

• cellule epiteliali (pelle) che compongono i rafts (le zattere);
• sudore;
• respiro;
• altre secrezioni.

Il volatiloma è quindi una traccia olfattiva che rimane sospesa nell’aria o si deposita sulle superfici per un certo periodo di tempo. I cani sono capaci di sentirlo e di discriminare, con la dovuta preparazione.

Grazie alla scienza si passa dalla metodologia di ricerca del tracking, ovvero la ricerca di impronte dei piedi, a quella del trailing: il cane segue una pista chimica di odore unica sospesa nell’aria.

Quindi il cane analizza molecole organiche specifiche di un individuo, da cui deriva il termine cane molecolare.

Quando il conduttore presenta al cane un testimone d’odore (un indumento, un oggetto toccato), il cane memorizza la composizione molecolare specifica. Da quel momento, il suo cervello filtra tutto il rumore olfattivo circostante (smog, altri animali, cibo) per concentrarsi esclusivamente su quel segnale.

Un cane molecolare non cerca semplicemente un uomo, ma la traccia olfattiva unica collegata a quella persona.

Cani molecolari oggi

Oltre al mondo forense, dagli anni ’80 la straordinaria capacità dei cani molecolari di individuare i VOC è stata utilizzata anche nella medicina clinica e nella diagnosi preventiva.

L’ipotesi scientifica alla base di questo impiego risiede nel fatto che le alterazioni metaboliche indotte dalle patologie umane determinano la sintesi e il rilascio di molecole volatili specifiche che modificano l’odore corporeo. Il cane può intercettare queste variazioni nel momento in cui si verificano, senza attendere, quindi, le tempistiche di un esame di laboratorio.

Oggi i cani molecolari sono impiegati in molteplici ambiti:

• oncologia: studi clinici hanno dimostrato che cani appositamente preparati sono in grado di identificare, con tassi di accuratezza e specificità vicini al 98%, i biomarcatori volatili prodotti dalle cellule neoplastiche nei tumori del polmone, della prostata, della mammella e dell’ovaio;
• emergenze endocrine e neurologiche: i cosiddetti cani da allerta medica vengono formati per assistere persone affetti da diabete di tipo 1 e 2 (cani allerta diabete), segnalando tempestivamente l’insorgenza di crisi ipoglicemiche o iperglicemiche. Analogamente, nel campo dell’epilessia, i cani sono in grado di avvertire il paziente dell’imminenza di una crisi epilettica con diversi minuti di anticipo, consentendo al soggetto di mettersi in sicurezza ed evitare traumi da caduta;
• patologie pediatriche rare: i cani molecolari vengono impiegati nel supporto clinico e terapeutico di bambini affetti dal morbo di Batten (una grave patologia neurodegenerativa), contribuendo a monitorare i cambiamenti fisiologici associati al decorso della malattia;
• biosicurezza: i cani possono rilevare la presenza di virus come il Covid-19 (protocollo creato in Italia), o patologie animali come la peste suina africana (PSA), per la quale l’Italia è stata la prima nazione in Europa ad attivare unità cinofile. Inoltre, i cani molecolari operano nel rilevamento di specie invasive e parassiti.

La preparazione dei cani molecolari è oggi effettuata con protocolli che rispettano il benessere animale. Se da un lato questi animali hanno una capacità quasi illimitata di discriminare gli odori, dall’altro non sono però dei robot. Il calore eccessivo, la degradazione delle tracce, il vento e la stessa preparazione del cane possono influenzare il risultato di una ricerca.

I cani dall’altro lato riescono dove spesso le tecnologie si fermano. A questo si aggiunge quel supporto psico-sociale, morale ed emotivo che possono dare alle persone con cui lavorano e supportano.

I cani da allerta medica non sostituiscono le tecnologie o un medico, non curano le patologie o riducono la somministrazione di medicinali. Sono un supporto che aiuta a migliorare la qualità di vita di chi ha una specifica patologia.

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