Une révolution dans le diagnostic médical par l'analyse du souffle
Diagnostiquer une pneumonie en quelques minutes grâce à un simple souffle : cette perspective médicale révolutionnaire émerge des laboratoires du prestigieux Massachusetts Institute of Technology (MIT) à Boston, aux États-Unis. Les ingénieurs américains viennent de présenter un dispositif innovant baptisé PlasmoSniff, qui pourrait transformer radicalement les pratiques diagnostiques.
Le fonctionnement ingénieux du PlasmoSniff
Le principe du dispositif est à la fois simple et sophistiqué. Le patient inhale d'abord des nanoparticules spécialement conçues, sur lesquelles sont fixées des protéines couplées à des molécules volatiles. Ces dernières agissent comme de véritables étiquettes chimiques destinées à signaler la présence de la maladie.
Lorsque la personne est en bonne santé, les nanoparticules et leurs marqueurs chimiques sont intégralement éliminés par l'organisme sans déclencher de réaction particulière. Mais lorsque la pneumonie est active, des enzymes spécifiques produites par l'infection vont couper les protéines et libérer les molécules volatiles. Ces dernières sont alors expulsées dans le souffle et détectées quasi instantanément par le capteur ultrasensible du PlasmoSniff, révélant ainsi la présence de la pathologie.
Les avantages majeurs de cette technologie
Le dispositif développé par le MIT présente plusieurs atouts déterminants :
- Rapidité diagnostique : il permet d'obtenir un résultat en quelques minutes, sans recourir aux radiographies pulmonaires ou aux analyses sanguines traditionnelles, souvent longues et coûteuses.
- Portabilité : grâce à un système d'analyse optique miniaturisée, les chercheurs envisagent un appareil utilisable aussi bien en milieu hospitalier qu'à domicile, ce qui pourrait démocratiser l'accès au diagnostic.
- Simplicité d'utilisation : le test ne nécessite pas de personnel médical hautement qualifié ni d'infrastructure complexe.
Pour le moment, la technologie n'a été testée que sur des échantillons de liquide pulmonaire prélevés chez des souris. Les scientifiques prévoient cependant de passer rapidement à des essais cliniques chez l'humain, en développant une sorte de masque capable de collecter efficacement l'air expiré des patients.
La réponse française avec la start-up Exhalon
En France, une innovation parallèle émerge avec la start-up Exhalon, créée en juillet dernier pour commercialiser une technologie similaire. Basée sur la spectrométrie de masse, cette approche permet d'analyser en temps réel un grand nombre de molécules dans un gaz, bien qu'elle ne soit pas initialement conçue pour être portable.
Une approche directe et éprouvée
La technologie française s'appuie sur des recherches lancées il y a près de dix ans par le pharmacologue Stanislas Grassin‑Delyle, professeur à l'hôpital Foch de Suresnes et à l'université Versailles‑Saint‑Quentin, et cofondateur d'Exhalon. Contrairement au système du MIT, l'approche française est directe et ne nécessite pas de biomarqueurs spécifiques.
Le spectromètre de masse détecte des signatures de la maladie à travers des composés organiques volatils (COV), c'est-à-dire de petites molécules présentes dans l'air expiré et volatiles à température ambiante. Tout le savoir-faire réside dans la capacité à distinguer, entre une personne malade et une personne saine, les molécules qui trahissent la pathologie.
L'accélérateur de la pandémie de Covid-19
L'arrivée de la pandémie de Covid-19 en 2020 a donné un sérieux coup d'accélérateur à ces travaux français. « Nous avons déployé notre dispositif dans un service de réanimation et avons pu montrer que nous étions capables de donner un diagnostic en moins d'une minute », explique le Pr Stanislas Grassin‑Delyle.
À l'époque, le test de référence était la PCR, qui nécessitait un prélèvement nasal avec un écouvillon réalisé par un personnel qualifié, suivi d'une analyse en laboratoire avec des réactifs coûteux, pour un résultat disponible environ quatre heures plus tard. « Avec notre système, le patient est devant le spectromètre : il souffle dedans et, en une expiration, on sait s'il est malade », précise le chercheur.
Des perspectives médicales considérables
Ces recherches sur l'analyse de l'haleine ouvrent des perspectives médicales considérables, car les composés organiques volatils sont produits par tous les organes, transportés par le sang et éliminés par les poumons. Ils peuvent donc signaler la présence d'un grand nombre de maladies, bien au-delà de celles qui affectent spécifiquement le système respiratoire.
« De nombreuses études ont montré qu'il pourrait y avoir des applications dans les maladies du cerveau, du foie, des cancers de la vessie, etc. Aujourd'hui, notre stratégie est de cartographier ces molécules de manière exhaustive, pour trouver, chez tous les patients, des signatures des différentes pathologies », explique Stanislas Grassin‑Delyle.
Un financement significatif pour accélérer le développement
Exhalon vient de recevoir un financement d'un million de dollars de la fondation américaine Carb‑X, qui œuvre dans la lutte contre les infections bactériennes résistantes aux antibiotiques. « Cela va nous permettre de réaliser des essais pour montrer que la technologie est capable de diagnostiquer des infections respiratoires autres que le Covid », précise le chercheur.
Cette étape financière cruciale devrait accélérer le développement de la technologie française, avec une commercialisation espérée dans un horizon de cinq à dix ans. La course est désormais lancée entre les innovations américaines et françaises pour révolutionner le diagnostic médical par l'analyse du souffle, promettant des avancées majeures en matière d'accès aux soins et de rapidité diagnostique.
