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Dès l'Antiquité, des médecins ont cherché à évaluer la santé de leurs patients à partir des composés organiques volatils (COVCOV) qu'ils émettent, notamment dans les selles et les urines. Ici, une équipe du Technion-Institut de technologie d'Israël a décidé d'aller un peu plus loin grâce aux nanotechnologiesnanotechnologies.
L'airair expiré contient du dioxyde de carbonedioxyde de carbone, du diazote et du dioxygène, mais aussi plus d'une centaine de COV, des moléculesmolécules de faible poids moléculaire. La quantité et le type de COV exhalés dépendent du métabolisme et de la santé de l'individu. C'est pourquoi l'analyse de ces molécules pourrait aider au diagnostic de maladies.
L'analyse de l'haleine présente de nombreux avantages par rapport à celle d'autres fluides comme le sang : l'air exhalé est facilement accessible, ne nécessite pas de méthode invasive de prélèvement, il est peu complexe et peut être manipulé en toute sécurité.
Les chercheurs ont construit un outil de diagnostic intelligent, avec des nanoparticulesnanoparticules d'or. Cet outil contenait des capteurscapteurs spécialisés capables de détecter dans les molécules de l'haleine celles qui correspondent à des COV liés à des maladies.
L’air exhalé contient des molécules qui sont analysées grâce aux nanotechnologies. © ACS Nano 2016
Chaque maladie à une empreinte volatile caractéristique
2.808 échantillons d'air expiré ont été récupérés chez 1.404 personnes diagnostiquées avec 17 maladies différentes ou en bonne santé. Les 17 maladies en question étaient les suivantes : cancers du poumon, du côlon-rectum, du cou et de la tête, de l'ovaireovaire, de la vessievessie, de la prostateprostate, du reinrein, de l'estomacestomac, maladie de Crohnmaladie de Crohn, rectocolite hémorragique, syndrome de l'intestin irritablesyndrome de l'intestin irritable, maladie de Parkinsonmaladie de Parkinson (idiopathique ou atypique), sclérose en plaquessclérose en plaques, hypertension artériellehypertension artérielle pulmonaire, pré-éclampsiepré-éclampsie et maladie rénale chronique.
Les chercheurs ont découvert que ces 17 maladies généraient différentes empreintes, avec une combinaison particulière de 13 COV. Par exemple, le nonanal (nonanaldéhyde) est lié au cancer de l’ovaire, à la maladie inflammatoire de l'intestin, au cancer du seincancer du sein et aux adénocarcinomesadénocarcinomes de l'œsophageœsophage et de l'estomac. L'isoprèneisoprène est lié à la maladie hépatique chronique, la maladie rénale ou le diabètediabète.
L'outil détectait les maladies avec une efficacité de 86 %. Ces résultats permettent donc d'imaginer qu'il soit possible de créer des outils de diagnostic miniaturisés, peu coûteux et faciles d'utilisation. D'autres recherches sur un échantillon plus large de patients seront nécessaires pour savoir si de telles applicationsapplications pourront voir le jour en médecine.
Ces résultats paraissent dans la revue ACS Nano.
