Journée mondiale contre le cancer : Les fourmis peuvent détecter le cancer, selon une nouvelle étude

Grâce à leur système olfactif très sensible, les fourmis pourraient un jour être utilisées pour aider à détecter le cancer chez l'homme, selon une nouvelle étude.

Pour l'instant, les scientifiques ont pour la première fois constaté que les fourmis pouvaient détecter la maladie chez les souris.

"Les fourmis peuvent être entraînées en dix minutes à sentir le cancer dans l'urine des souris", confie à la BBC Baptiste Piqueret, l'auteur principal de l'étude.

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Piqueret a commencé ses recherches dans ce domaine en 2017 et a pu entraîner les fourmis à distinguer les cellules saines des cellules cancéreuses cultivées en laboratoire.

Mais aujourd'hui, son équipe a franchi une étape supplémentaire : cette fois, les fourmis ont détecté des tumeurs humaines chez des souris.

Apprendre aux fourmis à détecter les odeurs malignes

Piqueret et son équipe ont utilisé une technique appelée xénogreffe, qui consiste à transplanter un cancer du sein humain chez des souris et à le laisser se développer.

Ils ont ensuite recueilli des échantillons d'urine de souris saines et de souris atteintes de cancer.

"Pendant l'entraînement, nous avons placé les fourmis dans une arène circulaire et avons placé de la nourriture comme récompense à côté de l'urine des souris atteintes du cancer", explique-t-il.

Lorsque les fourmis trouvent la récompense, elles associent l'odeur des cellules cancéreuses à celle-ci et apprennent à la reconnaître.

"Les cellules sont comme des usines, elles ont besoin de nutriments pour vivre et elles produisent des déchets. Les cellules cancéreuses produisent des déchets qui peuvent être détectés dans l'odeur", affirme M. Piqueret.

Plus précisément, explique l'étude, les cellules cancéreuses ont des composés organiques volatils spécifiques qui peuvent être détectés dans l'urine ou l'haleine.

Au cours du processus d'entraînement, les fourmis restaient plus longtemps autour des échantillons d'urine cancéreuse, même après que les scientifiques aient retiré les récompenses.

Les fourmis peuvent-elles être utilisées pour détecter le cancer chez l'homme ?

Pas encore, selon M. Piqueret.

"Pour aller plus loin, il faudrait commencer à tester l'urine humaine", ajoute-t-il, mais cela serait plus compliqué que de tester l'urine de souris.

Entraîner les fourmis à détecter l'odeur cancéreuse chez les humains comprendrait de nombreuses variables, comme l'âge, le sexe, le régime alimentaire, mais aussi une odeur spécifique que chaque humain possède.

"Les humains n'ont pas les mêmes odeurs, elles diffèrent d'une personne à l'autre, et nous ne savons pas si les fourmis pourraient se concentrer uniquement sur les cellules cancéreuses", explique M. Piqueret.

Mais il est déterminé à poursuivre les recherches, car il pense que les fourmis pourraient être des détecteurs extrêmement efficaces et peu coûteux, qui ne nécessitent pas beaucoup de temps pour être formés.

"L'un des avantages pourrait être le fait que les fourmis vivent en colonies et partagent des informations entre elles", ajoute-t-il.

M. Piqueret pense que si 10 % d'une colonie de fourmis sont formés à la détection du cancer, ils peuvent transmettre leurs connaissances aux autres. "Peut-être que l'information se répandrait et que nous n'aurions pas à perdre de temps à former toute la colonie", dit-il.

Cette théorie a déjà fait ses preuves avec les abeilles, mais devrait être approfondie avec les fourmis, indique M. Piqueret.

Quels autres animaux peuvent aider à détecter un cancer ?

Depuis dix ans, le Dr Debajit Saha, de l'université d'État du Michigan, étudie les criquets et leur capacité à détecter les cellules cancéreuses.

Son équipe a découvert que les criquets peuvent sentir la différence entre les cellules cancéreuses et les cellules saines.

Mais ils n'essaient pas d'entraîner les criquets, ils essaient plutôt de se brancher sur leur cerveau.

"Nous pouvons aller directement au cerveau et utiliser les connaissances neuroscientifiques existantes pour créer un modèle à partir des signaux neuronaux", affirme le Dr Saha à la BBC.

Les chercheurs espèrent que les connaissances acquises en étudiant le cerveau des criquets leur fourniront la base nécessaire à la construction d'un dispositif utilisant les neurones sensoriels des insectes pour détecter le cancer à partir de la seule respiration du patient.

"J'aime l'idée d'utiliser des organismes biologiques et de réfléchir à la manière de les utiliser pour détecter des maladies", indique M. Saha. Mais les insectes ne sont pas les seuls à pouvoir être utiles.

Au Royaume-Uni, une organisation caritative appelée Medical detection dogs a travaillé à la mise au point d'un nez électronique capable de flairer le cancer de la prostate.

"Notre travail a commencé par une étude visant à déterminer si les chiens pouvaient détecter le cancer de la vessie. Nous avons examiné l'efficacité des chiens à le détecter à partir d'échantillons prélevés dans l'urine de patients cancéreux", confie à la BBC Sophie Aziz, responsable de la recherche et du développement commercial.

L'organisation caritative a entraîné six chiens de différentes races en 2004 et a constaté que la précision du diagnostic était trois fois supérieure au taux attendu du seul hasard. Des études ultérieures ont confirmé que les chiens peuvent détecter le cancer de la vessie avec une précision d'environ 90 %.

Une autre étude a montré que les chiens peuvent également détecter le cancer de l'ovaire à partir d'échantillons de sang de patients. Des chiens entraînés ont été capables de le détecter dans 99 % des cas.

Ensuite, les recherches ont porté sur le développement d'un nez électronique, mais elles ont été difficiles en raison des nuances des odeurs.

"En particulier lorsqu'il s'agit de maladies, les odeurs peuvent être différentes en fonction du microbiome d'une personne, de sa propre réponse immunitaire à une maladie", souligne Mme Aziz.

Mais elle pense que les nouvelles recherches sur les insectes peuvent être complémentaires d'autres études sur la détection du cancer.

"Plus nous pouvons en apprendre sur le règne animal, mieux c'est. Plus les recherches menées par des groupes comme le nôtre ou par les scientifiques qui étudient la manière dont les fourmis peuvent détecter le cancer sont nombreuses, mieux c'est. Tout cela contribue à donner une image plus large", précise M. Aziz.