Comment les chiens peuvent aider à détecter les tumeurs du cancer de la prostate plus tôt

Comprendre les composants moléculaires des odeurs utilisées par les chiens dressés pour détecter le cancer de la prostate pourrait aider les chercheurs à développer des ordinateurs avec une précision de diagnostic similaire, selon une nouvelle étude.

L’étude, « Faisabilité de l’intégration de l’olfaction canine avec le profilage chimique et microbien de l’urine pour détecter le cancer mortel de la prostate », a été publiée dans PLOS One .

Un besoin continu dans les soins du cancer de la prostate est de disposer de tests non invasifs plus précis pour détecter le cancer et faire la distinction entre les tumeurs potentiellement mortelles et les excroissances bénignes.

Actuellement, l’approche la plus courante consiste à mesurer les taux de protéine antigène prostatique spécifique (PSA) dans le sang. Cependant, les tests PSA sont susceptibles de manquer certaines tumeurs, tout en signalant celles qui sont peu susceptibles d’être nocives.

Au cours des dernières décennies, diverses études ont montré que les chiens peuvent être entraînés à détecter certaines maladies humaines par l’odorat , y compris le cancer de la prostate (en sentant l’urine). Cependant, l’utilisation de canines entraînées comme test de diagnostic n’est pas faisable à grande échelle, ce qui conduit à se demander si une technologie anti-cancéreuse pourrait être utilisée à la place.


A lire également : Dépistage du cancer de la prostate


Dans la nouvelle étude, une équipe internationale de chercheurs a réalisé une série d’expériences de validation de principe pour montrer comment cela pourrait être fait. Ils ont utilisé des échantillons d’urine prélevés sur des hommes atteints d’un cancer de la prostate prouvé par biopsie, ou sans cancer (témoins).

Il convient de noter que tous les échantillons de cancer utilisés provenaient d’individus atteints d’un cancer de la prostate Gleason 9 (le grade le plus mortel des tumeurs de la prostate), tandis que les témoins étaient par définition prélevés sur ceux qui avaient subi une biopsie de la prostate, généralement en raison de l’APS ou d’autres tests qui a indiqué une maladie de la prostate potentielle.

Tout d’abord, deux chiens – nommés Midas et Florin – ont été formés pour détecter le cancer de la prostate à partir d’échantillons d’urine, puis ont été testés sur leur capacité à le faire. Les deux canines ont correctement identifié cinq des sept échantillons de cancer de la prostate. Florin a correctement identifié 16 des 21 échantillons de contrôle comme négatifs pour le cancer de la prostate, tandis que Midas a correctement identifié 14 des 20 échantillons négatifs.

«Les chiens de détection du cancer formés par des spécialistes, Florin et Midas, ont détecté des cancers de la prostate extrêmement agressifs rapidement et avec précision à partir d’échantillons d’urine, les distinguant même de l’urine de patients atteints d’autres maladies de la prostate», co-auteur de l’étude Claire Guest, co-fondatrice et directeur scientifique de Medical Detection Dogs, a déclaré dans un communiqué de presse .

Les chercheurs ont ensuite utilisé une technique appelée chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse pour analyser les composés organiques volatils (COV) dans certains des échantillons d’urine. Conceptuellement, les COV sont des molécules «malodorantes» qui peuvent facilement se déplacer dans l’air pour être captées par un capteur, que ce capteur soit une machine ou le nez d’un chien.

Les chercheurs ont également utilisé une technique génétique appelée séquençage de l’ADNr 16S pour analyser les bactéries présentes dans les différents échantillons d’urine.

Dans les analyses préliminaires, les chercheurs ont noté plusieurs différences générales entre les profils COV et bactériens du cancer ou des échantillons d’urine de contrôle.

Ensuite, les chercheurs ont utilisé les données de COV, combinées à l’identification par les chiens des différents échantillons, pour former un réseau de neurones artificiels (ANN). Comme son nom l’indique, un AAN est un type d’algorithme d’apprentissage automatique conçu pour imiter un peu un cerveau organique.

Essentiellement, les chercheurs ont introduit dans un ordinateur les données de COV pour les échantillons d’urine, ainsi que si l’échantillon a été détecté comme un cancer par Florin et / ou Midas. Ensuite, l’AAN a recherché des modèles dans les données de COV qui lui permettraient de faire les mêmes appels que les chiens.


A lire également : Opération de la prostate


En d’autres termes, le programme informatique a recherché les composants particuliers des échantillons d’urine que les chiens sentaient pour faire leur diagnostic. Deux techniques de calcul différentes (squelettisation et filtrage auto-associatif) ont donné des résultats généralement cohérents dans cette analyse.

«Bien que testés sur un petit ensemble d’échantillons qui ne nous permettent pas de tirer des conclusions définitives sur la précision, les résultats obtenus dans ce pilote soutiennent le potentiel de chiens de détection formés par des spécialistes, aidant directement au développement d’un ANN à exécuter sur une machine bioélectronique. appareil de diagnostic olfactif [basé sur l’odorat] », ont conclu les chercheurs.

Ils ont ajouté que leurs résultats «ouvrent la voie au développement d’outils de diagnostic olfactif à base de machine qui définissent et récapitulent ce qui peut être détecté et accompli maintenant via l’olfaction canine».

Le co-auteur de l’étude, Jonathan W. Simons, MD, président-directeur général de la Prostate Cancer Foundation , a déclaré: «Avec des preuves convaincantes de cette approche, nous prévoyons des études à plus grande échelle utilisant l’olfaction canine, les COV urinaires et le profilage du microbiote urinaire pour développer un outil de diagnostic olfaction de la machine, un «nez robotique» si vous voulez, qui peut à terme prendre la forme d’une application pour smartphone du futur. »