Le renifleur de maladies

13. octobre 2008
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Des chercheurs allemands ont mis au point une méthode d'analyse qui devrait permettre, dans quelques années, le dépistage d'infections et de cancers. Dans ce procédé non invasif, les patients n'ont qu'à souffler brièvement dans un tube. L'appareil de mesure donne des résultats après quelques minutes.

Jusqu’à présent, seuls les policiers font souffler les conducteurs suspects dans le ballon. Prochainement, les médecins pourraient procéder de la même manière avec certains de leurs patients. Contrairement aux gardiens de la paix, ils ne chercheraient pas à connaître la quantité d’alcool contenue dans l’air expiré de leurs patients mais à dépister des cancers et des infections. Des chercheurs de l’Institute for Analytical Science (ISAS) à Dortmund ont développé à cet effet un appareil de mesure qui sonde différentes substances dans l’haleine des patients. L’haleine humaine présente à elle seule 400 à 600 liaisons chimiques produites par le métabolisme humain. Les maladies influencent le métabolisme et ainsi la composition des liaisons chimiques dans l’haleine. Une plus forte concentration d’acétone peut être par exemple un signe de diabète.

Le spectromètre décompose l’haleine en composants moléculaires

Seuls 10 millilitres d’air suffisent aux scientifiques de l’ISAS pour pouvoir analyser l’haleine d’une personne avec un spectromètre de mobilité ionique; la personne n’a donc qu’à souffler brièvement dans l’appareil. L’air exhalé circule tout d’abord de l’embout du tube vers une petite boite contenant un empilement de 1 000 tubes capillaires en parallèle, chacun étant d’une taille de 43 micromètres seulement. En fonction de leur taille, forme et propriétés chimiques, les substances de l’haleine parcourent plus ou moins vite les petits tubes jusqu’à ce qu’elles se heurtent à une grille s’ouvrant et se fermant toutes les 100 millisecondes. Un autre appareillage se trouve derrière : il poursuit la décomposition de chaque molécule du mélange des substances.

Les molécules qui ont franchi la grille vont tout d’abord être chargées électroniquement à l’aide d’une source ionique. Les molécules ionisées vont ainsi à la dérive à travers un champ électrique. Plus une molécule est mobile, plus vite elle atteint l’autre bout du tube de dérive où un détecteur enregistre son arrivée. Chaque substance a un temps de dérive caractéristique et invariable grâce auquel elle peut être identifiée. Le résultat de l’analyse est délivré 10 minutes après que le candidat ait soufflé dans l’appareil. Un logiciel spécifique aide les chercheurs à analyser les données.

Un diagnostic encore plus rapide

La promptitude de la spectrométrie de mobilité ionique (IMS) pourrait à l’avenir permettre d’améliorer le traitement des maladies infectieuses, et ceci de manière déterminante. « L’identification de l’agent pathogène prend, aujourd’hui et dans la plupart des cas, plusieurs jours », explique le physicien Jörg Ingo Baumbach, responsable du projet à l’ISAS. « En attendant, le médecin n’a pas d’autre solution que d’utiliser des antibiotiques à large spectre auxquels sont liés certains inconvénients. » Avec la spectrométrie de mobilité ionique, le médecin pourrait rapidement constater la présence de métabolites d’agents pathogènes dans l’haleine du malade et appliquer immédiatement une thérapie ciblée.

Baumbach voit pour ce nez électronique un autre domaine d’application : le diagnostic précoce du cancer du poumon. Une étude pilote réalisée à la Clinique du poumon d’Hemer a montré que l’haleine de 36 patients atteints d’un cancer du poumon présentait une combinaison de substances de toute évidence différente de celle de 54 autres candidats en bonne santé. Les médecins de la clinique savaient cependant au préalable quelles étaient les personnes qui souffraient d’un carcinome bronchique. Les médecins autour de Michael Westhoff, médecin responsable du service de Pneumologie à la Clinique d’Hemer, testent actuellement la méthode sur un plus grand groupe de personnes. « Afin que nos mesures puissent être reproductibles, nous devons savoir si le résultat est influencé par le fait que le patient a fumé, fume encore ou souffre d’une affection pulmonaire obstructive chronique », explique Westhoff.

L’air ambiant influence la mesure des résultats

Le lieu où la mesure est faite peut également avoir une influence sur le résultat. Le spécialiste des poumons affirme qu’il y aurait une différence selon que les mesures ont été effectuées dans un service de soins intensifs, où le sol est nettoyé avec un désinfectant plusieurs fois par jour, ou dans une pièce avec de la moquette. Westhoff poursuit en disant : « Dans les 2 cas, l’air ambiant contient d’autres substances que l’on retrouve aussi dans l’haleine du patient. « C’est pourquoi il convient d’ajuster chaque mesure à l’air ambiant. Les médecins veulent dans un second temps déterminer l’identité des substances responsables de la combinaison caractéristique chez les patients atteints du cancer.

Westhoff pense que, seulement après que toutes ces questions aient été résolues, une étude multicentrique en double aveugle pourra définitivement démontrer l’efficacité du nouveau procédé. Westhoff ne croit pas que la méthode sera prochainement mature pour pouvoir diagnostiquer plus rapidement les cancers du poumon. Il est plutôt d’avis que la spectrométrie de mobilité ionique est un complément dans le post-traitement des patients souffrant d’un cancer du poumon qui aide les médecins à détecter plus rapidement les récidives. Le pneumologue explique la manière de procéder : « Nous pourrions contrôler à intervalle régulier l’haleine des patients dont le carcinome bronchique a été retiré pour savoir si la combinaison caractéristique du cancer se manifeste de nouveau”.

Les patients comateux profitent de la nouvelle méthode

Les patients comateux des services de soins intensifs pourraient en bénéficier de la même manière. Il existe chez eux un grand risque que des bactéries se nichent dans le système bronchique sans être remarquées et qu’elles provoquent une pneumonie. Avec l’IMS, les médecins auraient ainsi la possibilité d’analyser tous les jours l’haleine des patients comateux et pourraient découvrir à temps la combinaison caractéristique d’une colonisation débutante de germes pathogènes.

Les chercheurs autour d’Ingo Baumbach à l’ISAS sont en train de développer 2 prototypes d’appareils qui pourraient être un jour utilisés soit en médecine intensive, soit au cabinet médical. Le ministère fédéral de la recherche et de l’éducation les soutient financièrement avec 1 million d’euros. Les prototypes devraient être présentés à un plus large public à la fin de l’année. Baumbach pense que le spectromètre coûtera moins de 40 000 euros dès qu’il sera produit en plus grand nombre. Selon Westhoff, il s’écoulera encore environ 5 ans jusqu’à ce que l’IMS puisse être utilisé de manière courante et par n’importe quel médecin. Le fait de souffler dans un spectromètre pourrait alors rapidement devenir une méthode complémentaire aux tests de sang ou d’urine et une autre source d’informations sur l’état de santé des patients.

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1 commentaire:

voila encore unenouveauté exploratrice qui resoudra beaucoup de problemes au medecin au cabinet et evite au malade beaucoup d aller et venir entre les differents investigations et pourra orienter le diagnostic c est une vériatable lampe d ‘Aladin .

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