Saviez-vous que les chiens dressés peuvent détecter de nombreux types de maladies simplement par l’odorat? De nombreuses études ont prouvé que les chiens étaient les détecteurs de maladies les plus précoces et les plus précis, détectant dans certains cas des connexions que les chercheurs humains n’ont pas remarquées.

Pendant des années, les chiens ont été capables de détecter différents types de cancers, tels que ceux du poumon, du sein, des ovaires, de la vessie et de la prostate plus tôt que toute autre technologie. Dans une étude portant sur le cancer de la prostate, par exemple, les chiens dressés ont eu un taux de réussite de 99% pour détecter la maladie en reniflant les échantillons d’urine des patients.

Lorsqu’ils ont été formés pour répondre aux échantillons de patients atteints d’un type de cancer, certains chiens ont détecté plusieurs autres types de cancer même lorsque les humains n’ont pas réussi à identifier les similitudes entre les échantillons.

«Si vous analysez les échantillons, disons, du cancer de la peau, du cancer de la vessie, du cancer du sein et du cancer du poumon, ils n’ont rien en commun», déclare Andreas Mershin, chercheur au Massachusetts Institute of Technology. Pourtant, ces chiens peuvent en quelque sorte généraliser à partir d’un type de cancer et «identifier les cancers qui n’ont pas de signatures biomoléculaires identiques en commun».

Des scientifiques du MIT, de l’Université Johns Hopkins et de plusieurs autres institutions développent actuellement un système qui rivalisera avec les incroyables capacités olfactives des chiens. L’équipe de chercheurs a mis au point un système capable de détecter le contenu chimique et microbien d’un échantillon d’air avec une sensibilité encore plus grande que le nez d’un chien. Associé à une technique d’apprentissage automatique, ce nouveau système permet d’identifier davantage les caractéristiques distinctives des échantillons porteurs de maladies.

Comment ça marche?

Les scientifiques développent depuis des années un système de détection miniaturisé qui intègre des récepteurs stabilisés du sens de l’odorat des mammifères pour agir comme des capteurs. Leur objectif est d’avoir un système de détecteurs d’odeurs automatisés intégrés dans les smartphones de la même manière que les téléphones ont des caméras intégrées.

Dans la dernière étude, ils ont testé 50 échantillons d’urine provenant de cas confirmés de cancer de la prostate et de témoins connus pour être indemnes de la maladie en utilisant à la fois des chiens dressés et le système de détection miniaturisé. Ils ont ensuite utilisé un programme d’apprentissage automatique pour obtenir les similitudes et les différences entre les échantillons qui pourraient aider le système basé sur des capteurs à identifier la maladie. Le système artificiel correspondait aux taux de réussite des chiens, les deux méthodes obtenant plus de 70%.

Alors que le système miniaturisé s’est avéré 200 fois plus sensible que le nez d’un chien pour détecter et identifier de minuscules traces de molécules différentes, il était «100% plus stupide» lorsqu’il s’agissait d’interpréter ces molécules. Le travail de la technologie d’apprentissage automatique est d’essayer de comprendre pourquoi les chiens peuvent identifier les connexions que les scientifiques manquent dans les tests de laboratoire.

«Nous savions que les capteurs sont déjà meilleurs que ce que les chiens peuvent faire en termes de limite de détection, mais ce que nous n’avons pas montré auparavant, c’est que nous pouvons former une intelligence artificielle pour imiter les chiens», dit Mershin. «Et maintenant, nous avons montré que nous pouvons le faire. Nous avons montré que ce que fait le chien peut être reproduit dans une certaine mesure.

Les scientifiques affirment que cette réalisation a construit un cadre solide pour d’autres recherches afin de développer la technologie pour une utilisation clinique à l’avenir.