Le « e-nez » diagnostique la maladie de Parkinson en « sentant » la peau
Il y a quelques années, une femme nommée Joy Milne a fait la une des journaux lorsque des scientifiques ont découvert qu’elle pouvait « sentir » la maladie de Parkinson (MP) chez les personnes atteintes de cette maladie neurodégénérative. Depuis lors, les chercheurs ont essayé de mettre au point des dispositifs permettant de diagnostiquer la MP grâce à des composés odorants présents sur la peau.
Un nez électronique pour diagnostiquer la maladie de Parkinson
Maintenant, des chercheurs ont mis au point un système olfactif portable et artificiellement intelligent, ou « e-nez », qui pourrait un jour diagnostiquer la maladie dans le cabinet d’un médecin. La MP entraîne des symptômes moteurs, comme des tremblements, une rigidité et des difficultés à marcher, ainsi que des symptômes non moteurs, comme la dépression et la démence.
Bien qu’il n’existe pas de remède, un diagnostic et un traitement précoces peuvent améliorer la qualité de vie, soulager les symptômes et prolonger la survie. Cependant, cette maladie n’est généralement pas identifiée avant que les patients ne développent des symptômes moteurs, et à ce moment-là, ils ont déjà subi une perte irréversible des neurones.
Récemment, les scientifiques ont découvert que les personnes atteintes de la MP sécrètent davantage de sébum, ainsi qu’une production accrue de levure, d’enzymes et d’hormones, qui se combinent pour produire certaines odeurs. Bien que les « super-senteurs » humaines comme Milne soient très rares, les chercheurs ont utilisé la chromatographie en phase gazeuse (CG) et la spectrométrie de masse pour analyser les composés odorants dans le sébum des personnes atteintes de la MP.
Un système portable et peu coûteux
Mais ces instruments sont encombrants, lents et coûteux. Jun Liu, Xing Chen et leurs collègues ont voulu mettre au point un système de chromatographie en phase gazeuse rapide, facile à utiliser, portable et peu coûteux pour diagnostiquer la MP par l’odorat, ce qui le rendrait adapté aux tests sur le lieu de soins.
Les chercheurs ont mis au point un nez électronique, combinant la chromatographie en phase gazeuse avec un capteur à ondes acoustiques de surface – qui mesure les composés gazeux par leur interaction avec une onde sonore – et des algorithmes d’apprentissage automatique.
L’équipe a recueilli des échantillons de sébum auprès de 31 patients atteints de la maladie de Parkinson et de 32 témoins en bonne santé en frottant le haut de leur dos avec une gaze. Ils ont analysé les composés organiques volatils venant de la gaze à l’aide du nez électronique et ont trouvé trois composés odorants (octanal, acétate d’hexyle et aldéhyde périllique) significativement différents entre les deux groupes, qu’ils ont utilisés pour construire un modèle de diagnostic de la MP.
Une très bonne précision
Les chercheurs ont ensuite analysé le sébum de 12 autres patients atteints de la maladie de Parkinson et de 12 témoins sains, et ont constaté que ce système avait une précision de 70,8 % dans la prédiction de la maladie de Parkinson. Il était sensible à 91,7 % pour identifier les vrais patients atteints de la MP, mais sa spécificité n’était que de 50 %, ce qui indique un taux élevé de faux positifs.
Améliorer ce système
Lorsque des algorithmes d’apprentissage automatique ont été utilisés pour analyser l’ensemble du profil olfactif, la précision du diagnostic est passée à 79,2 %. Avant que le nez électronique ne soit prêt pour la clinique, l’équipe doit le tester sur de nombreuses autres personnes afin d’améliorer sa précision, et elle doit également prendre en compte des facteurs tels que la race, précisent les chercheurs.
Cette recherche a été publiée dans ACS Omega.
Source : American Chemical Society
Crédit photo : StockPhotoSecrets