Trois beagles. Cent tubes de sang. Chaque tube portait un numéro, rien de plus. Les chiens ignoraient tout du protocole, des espoirs des chercheurs, des vies derrière chaque prélèvement. Résultat : ils se sont montrés capables d’identifier les échantillons touchés par un cancer du poumon dans 96,7 % des cas, et le sang sain dans 97,5 % des cas. Aucun scanner, aucune IRM ne peut en dire autant sur une simple prise de sang.

Sommaire

1. Un nez là où les machines restent aveugles
2. Comment on entraîne un beagle à sauver des vies
3. La France dans la course, entre résultats et prudence
4. Ce que le chien ouvre comme perspective : le nez électronique

Un nez là où les machines restent aveugles

Seul un diagnostic précoce permet une chirurgie curative, or les cancers du poumon sont souvent diagnostiqués à un stade avancé. Les symptômes n’étant pas spécifiques à cette maladie, le diagnostic précoce est difficile à faire. Le scanner thoracique reste l’outil de référence, mais il a ses angles morts : il ne voit que ce qui est déjà visible, ce qui a une taille, une forme, une masse. Ce que le chien sent, lui, c’est autre chose.

Les cellules cancéreuses possèdent un métabolisme particulier qui modifie leur empreinte olfactive et permet de les discriminer des cellules saines. il existe une « odeur » du cancer. Cela s’explique car les cellules cancéreuses ont la particularité d’émettre des composés organiques volatils que l’odorat humain ne peut ni sentir, ni détecter d’une quelconque façon. Ces molécules circulent dans le sang bien avant que la tumeur ne soit repérable à l’image. C’est précisément là que réside l’avantage du flair canin.

Le chien est doté d’une concentration très élevée de récepteurs olfactifs rassemblés sur environ 130 cm² de sa muqueuse nasale, contre 3 cm² chez l’être humain. Cet odorat surdéveloppé lui permet de percevoir des odeurs jusqu’à 1 million de fois plus diluées que ce que pourrait faire un humain. Ce n’est pas une métaphore. C’est de la biologie pure : le chien peut détecter une cuillère à café de sucre dissoute dans deux piscines olympiques.

Des chercheurs de la société BioScentDx, aux États-Unis, ont entraîné des beagles au « clicker », un conditionnement destiné à les encourager à distinguer des échantillons sanguins normaux d’échantillons de sang issus d’un patient atteint d’un cancer du poumon malin. La méthode est simple dans son principe, exigeante dans son exécution. Le chien apprend à signaler la présence de l’odeur cible, en s’asseyant ou en marquant l’arrêt devant le bon tube. S’il ne détecte rien, il passe à l’échantillon suivant ; s’il renifle le cancer, il s’assoit et alerte l’équipe de recherche.

Pour mettre à profit cet atout, une phase de dressage est bien sûr nécessaire. La reconnaissance et la mémorisation de l’odeur spécifique des cellules cancéreuses prennent plusieurs mois. On observe une variabilité non négligeable dans les performances des chiens à la détection olfactive des cancers, qui s’explique en partie par des différences de capacités olfactives d’un chien à l’autre, mais également par des différences de comportement comme la motivation. L’anecdote la plus mémorable de l’étude BioScentDx reste celle de Snuggles, l’un des quatre beagles recrutés, qui n’était « pas motivé » à accomplir cette tâche, rappelant que même dans la science de pointe, le facteur caractère compte.

Des chercheurs ont vu ces chiens détecter des cellules précancéreuses, c’est-à-dire aux stades 0 à 1. C’est là que tout se joue. Au stade précoce (stade I), les taux de survie à 5 ans peuvent atteindre 60 à 80 %. Au stade avancé (stade IV), ce taux chute à environ 5 à 10 %. Détecter au stade 0, c’est transformer un pronostic redoutable en maladie potentiellement guérissable.

La France dans la course, entre résultats et prudence

Le sujet n’est pas uniquement américain. En France, l’étude KDog est probablement la plus connue et a débuté dès 2015 à l’Institut Curie. Ce sont deux malinois qui participent au sein d’une équipe pluridisciplinaire, dans un protocole qui vise le cancer du sein, à partir d’un tissu imbibé de la sueur des femmes. Le dépistage transcutané du cancer du sein par odorologie canine a même reçu le titre de « programme hospitalier de recherche clinique en cancérologie » de la Direction générale de l’offre de soins et de l’Institut national du cancer.

En France, la piste canine s’étend à plusieurs types de cancer. Le Dr Olivier Cussenot, urologue et oncologue à l’hôpital Tenon à Paris, a mis en évidence la capacité des chiens à détecter le cancer de la prostate dans les urines : les cellules cancéreuses produisent des molécules volatiles comme les alcanes et les méthyl-alcanes. Le projet de détection des cancers à haut risque de la prostate fait partie du programme global de l’équipe Nosaïs portée par le professeur Dominique Grandjean, qui met la compétence olfactive du chien au service de la détection de maladies humaines comme le cancer du côlon.

Mais les scientifiques maintiennent la prudence. Les résultats de 2017 pour valider la preuve de concept ont montré que les chiens étaient parvenus à identifier 90,3 % des 130 échantillons positifs présentés. L’étude clinique qui a suivi, entre 2020 et 2022, n’a pas été à la hauteur des attentes, avec une sensibilité à 67,1 %, mais a permis d’envisager des pistes de réflexion pour améliorer la technique. La science avance rarement en ligne droite.

Ce que le chien ouvre comme perspective : le nez électronique

Les chiens pourraient être utilisés comme un outil de dépistage préliminaire, ou aider à réduire les faux positifs et les faux négatifs des technologies existantes via l’identification de composés organiques volatils spécifiques aux cancers. Si les biomarqueurs détectés par les chiens peuvent être isolés et identifiés, un outil de dépistage clinique basé sur ces biomarqueurs pourrait avoir une sensibilité et spécificité élevées. C’est là le vrai enjeu à long terme : le chien comme révélateur chimique, pas comme prestataire permanent.

Cette logique a déjà donné naissance à des applications concrètes. Partant du postulat que chaque maladie possède une signature olfactive, un nez électronique inspiré directement des chiens est capable de détecter en quelques minutes plusieurs formes de cancers, du poumon, du sein, du côlon, de l’estomac, à partir du souffle du patient. L’espérance de vie d’un patient diagnostiqué d’un cancer broncho-pulmonaire au stade précoce est de 90 % à 5 ans, contre moins de 20 % lorsqu’il l’est tardivement. Ce chiffre résume, mieux que tout discours, ce qui est en jeu.

Ce que les beagles ont accompli en reniflant ces tubes de sang dépasse le simple exploit animalier. Ils ont montré que la biologie du cancer laisse une empreinte chimique détectable bien avant que les machines les plus sophistiquées ne voient quoi que ce soit. Selon le Dr Thomas Quinn, professeur au Collège de médecine ostéopathique du lac Érié, « il semble que les chiens ont une meilleure capacité naturelle de dépistage du cancer que notre technologie la plus avancée. » La prochaine étape pour les chercheurs : identifier précisément quelles molécules le chien perçoit, afin de les synthétiser dans un test standardisé, déployable à grande échelle, sans avoir besoin de Snuggles, et de sa légendaire démotivation.

Sources : matheo.uliege.be | futura-sciences.com