Le cerveau d’une sauterelle a été piraté pour détecter le cancer humain

Dans tous les cas, on pense que les animaux sentent les produits chimiques que les humains dégagent par l’odeur corporelle ou la respiration. Le mélange de produits chimiques peut varier en fonction du métabolisme d’une personne, dont on pense qu’il change lorsque nous tombons malades. Mais les chiens coûtent cher à dresser et à soigner. Et fabriquer un appareil qui imite le nez d’un chien s’est avéré extrêmement difficile, explique Debajit Saha, l’un des scientifiques à l’origine des derniers travaux, qui n’ont pas encore été évalués par des pairs.

« Ces changements sont presque des parties par billion », explique Saha, neuroingénieur à la Michigan State University. Cela les rend difficiles à détecter même avec les technologies les plus modernes, ajoute-t-il. Mais les animaux ont évolué pour interpréter ces changements subtils dans les odeurs. Alors lui et ses collègues ont décidé de « détourner » un cerveau animal à la place.

Les chercheurs ont choisi de travailler avec des criquets car ces insectes ont été bien étudiés ces dernières années. Dans une configuration préliminaire, ils ont exposé chirurgicalement le cerveau d’une sauterelle vivante. Saha et ses collègues ont ensuite inséré des électrodes dans les lobes cérébraux qui reçoivent les signaux des antennes des insectes, qu’ils utilisent pour détecter les odeurs.

L’équipe a également cultivé trois types différents de cellules cancéreuses orales humaines, ainsi que des cellules orales humaines sans cancer. Ils ont utilisé un appareil pour capter le gaz émis par chacun des types de cellules et ont livré chacun d’eux aux antennes des sauterelles.

Le cerveau des criquets a répondu différemment à chacun des types de cellules. Les schémas d’activité électrique enregistrés étaient si clairs que lorsque l’équipe soufflait le gaz d’un type de cellule sur les antennes, l’équipe pouvait dire correctement si les cellules étaient cancéreuses à partir du seul enregistrement.

C’est la première fois qu’un cerveau d’insecte vivant est testé comme outil de détection du cancer, dit Saha.

Natalie Plank, qui développe des capteurs de santé à base de nanomatériaux à l’Université Victoria de Wellington en Nouvelle-Zélande, pense que le travail est « super cool ». « Le potentiel de simplement respirer sur quelque chose et de savoir ensuite si vous êtes à risque de cancer … est vraiment puissant », dit-elle.

Dans l’expérience, l’équipe a pris des enregistrements cérébraux de plusieurs sauterelles et a combiné leurs réponses. Actuellement, les enregistrements de 40 neurones sont nécessaires pour obtenir un signal clair, ce qui signifie que le système nécessite entre six et 10 cerveaux de sauterelles. Mais Saha espère utiliser des électrodes capables d’enregistrer à partir de plus de neurones, ce qui lui permettrait d’obtenir des enregistrements du cerveau d’une seule sauterelle. Il espère également utiliser le cerveau et les antennes dans un appareil portable qui pourrait ensuite être testé sur de vraies personnes.