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L’idée de dépister des maladies en se focalisant sur l’haleine du patient n’est pas nouvelle. Mais jusqu’ici, les chercheurs exploitaient plutôt la piste des chiens « renifleurs », dont les capacités olfactives permettraient de détecter certaines cellules cancéreuses.
Des chercheurs du Technion-Israel Institute of Technology, en collaboration avec 56 autres scientifiques dans le monde, ont inventé un procédé similaire à ceci près que c’est une puce qui peut détecter jusqu’à 17 pathologies. Dans leur étude, ces derniers expliquent qu’ils ont identifié une « empreinte » chimique pour chacune d’entre elles, ce qui leur a permis de concevoir un dispositif qui filtre les échantillons d’haleine pour établir un diagnostic.
Le souffle expiré contient de l’azote, du dioxyde de carbone, de l’oxygène, ainsi que plus de 100 autres composés organiques volatils (COV), dont la quantité varie en fonction de l’état de santé de la personne. « Dès l’an 400 av. J.-C., Hippocrate disait à ses étudiants de sentir le souffle des patients pour rechercher des indices de maladies comme le diabète qui crée une odeur douce », explique l’American Chemical Society qui relaie l’étude de ces chercheurs.
Chaque maladie possède sa signature chimique
Plus récemment, plusieurs équipes de scientifiques ont mis au point des analyseurs d’haleine expérimentaux, mais la plupart de ces instruments se concentrent sur un seul type de maladie, comme le cancer. Dans ces nouveaux travaux, les chercheurs ont donc voulu créer un dispositif qui puisse faire la distinction parmi plusieurs types de maladies.
Ces derniers ont développé une gamme de capteurs à l’échelle nanométrique pour détecter des composants dans plus de 2000 échantillons d’haleine de personnes en bonne santé ou qui présentaient l’une de ces 17 maladies comme la maladie de Parkinson ou la maladie de Crohn. Ils ont ensuite utilisé la spectrométrie de masse pour identifier les composants respiratoires associés à ces maladies, et constaté que chacune d’entre elles produit une empreinte chimique volatile unique, basée sur des quantités différentes de 13 composants chimiques.
« Tout comme chacun d’entre nous possède une empreinte digitale qui nous distingue des autres, chaque maladie a une signature chimique qui la distingue des autres maladies et d’un état de santé normal. Ces signatures d’odeurs sont ce qui nous permet d’identifier les maladies en utilisant la technologie que nous avons développée », explique le Pr Hossam Haick qui a dirigé l’étude.
Un taux de fiabilité de 86%
Il ne restait plus qu’à procéder à une classification de ces maladies en utilisant l’intelligence artificielle pour analyser les données obtenues par les capteurs. « Chaque capteur répond à un large éventail de composants d’expiration. Notre système a classé diverses maladies avec une précision de 86% », ajoute le chercheur. Le dispositif offre qui plus est l’avantage de détecter plusieurs maladies en même temps et non apparentées.
Il est ainsi capable de dépister plusieurs types de cancer (poumon, côlon, ovaire, vessie, prostate, rein…), des maladies liées à la fonction digestive (rectocolite hémorragique, syndrome de l’intestin irritable) ou encore la pré-éclampsie. Une découverte pratique qui pourrait à terme permettre aux professionnels de santé de dépister diverses maladies d’une manière non invasive, peu coûteuse et portable avec une grande précision et la possibilité de répéter le test facilement. « La respiration est une excellente matière première pour le diagnostic », a conclu le Pr Haick.
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