Les fourmis sont capables de détecter les cellules cancéreuses en reniflant leur odeur unique, selon une nouvelle étude.
Les fourmis individuelles n’ont besoin que de quelques séances d’entraînement pour apprendre l’odeur des cellules cancéreuses, ce qui, selon les chercheurs, les rend plus « réalisables, rapides et moins laborieuses » que l’utilisation d’autres animaux.
Bien qu’il s’agisse de la première étude de ce type, les chercheurs ont déclaré qu’elle montrait le potentiel des fourmis à agir comme biodétecteur du cancer.
Lorsque les cellules cancéreuses se développent, elles produisent des composés spécifiques, qui peuvent être détectés à l’aide d’équipements de haute technologie ou captés par des animaux au nez particulièrement sensible. Les chiens peuvent sentir le cancer, comme l’ont montré des recherches récentes – une étude a révélé que nos compagnons canins pouvaient détecter le cancer du poumon avec une précision de près de 97 %.
Cependant, la formation des chiens est un processus long et coûteux. Ainsi, des chercheurs d’universités françaises ont décidé d’étudier l’utilisation de différents animaux pour détecter l’odeur du cancer. Les insectes, étant faciles à élever et peu coûteux, semblaient être un bon choix. Leur système olfactif est souvent crucial pour leur survie, les conduisant vers des plantes comestibles et des partenaires volontaires.
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L’équipe s’est concentrée sur une espèce de fourmi appelée Scarabée Formica, dont ils avaient précédemment démontré était rapide à apprendre. Après avoir cultivé des cellules cancéreuses pendant plusieurs jours, les chercheurs ont mis en place une arène dans laquelle une seule fourmi serait présentée à un tube vide et à un tube contenant les cellules cancéreuses. Ils ont alors commencé à conditionner les fourmis à reconnaître qui était quoi. Il n’a fallu que 30 minutes de conditionnement aux fourmis pour apprendre à détecter l’échantillon de cancer.
« Pour entraîner une fourmi, nous utilisons un protocole d’entraînement appelé apprentissage associatif où une odeur (par exemple l’odeur du cancer) est associée à une récompense, comme une solution sucrée », a déclaré le premier auteur de l’étude Baptiste Piqueret, doctorant à l’université. Sorbonne Paris Nord.
« Après plusieurs présentations de l’odeur et de la récompense, la fourmi associera que l’odeur est un prédicteur de la récompense, et si elle veut la récompense, elle commencera à chercher l’odeur… Une fois l’apprentissage associatif fait, nous avons testé le mémoire de la fourmi en la mettant dans une arène sans récompense avec l’odeur savante du cancer et une nouvelle odeur (par exemple une odeur saine).
Dans cette deuxième arène, il a été démontré que la fourmi recherchait l’odeur cancéreuse, espérant trouver une récompense, ce qui, selon les chercheurs, démontre qu’elle peut percevoir la présence de cellules cancéreuses.
Comme différents cancers produiront des odeurs différentes, un deuxième défi pour les fourmis renifleurs était de faire la distinction entre deux types de tumeurs cancéreuses. Toutes les fourmis ont été formées de la même manière pour détecter le cancer du sein, mais la moitié ont appris à reconnaître un type et les autres ont appris un autre. Pourtant, les fourmis se sont révélées aussi douées que les chiens pour détecter les cellules cancéreuses, capables de différencier les deux différents types de cancer du sein lorsqu’elles avaient été conditionnées pour obtenir une récompense de l’un et pas de l’autre.
Cependant, les fourmis sont encore loin d’être utilisées pour un véritable diagnostic médical.
« Avec cette première étude, nous avons la preuve de concept que les fourmis peuvent apprendre à détecter l’odeur du cancer lorsque l’odeur provient de cultures de lignées cellulaires. [grown in the lab].
« Bien que nous devions tester plus en profondeur les capacités des fourmis en termes de bio-détection, cette preuve de concept montre que les fourmis peuvent apprendre extrêmement rapidement – moins de 30 minutes pour la plupart des individus – avec une méthode peu coûteuse qui peut être obtenue en n’importe qui après quelques jours d’entraînement », a déclaré Piqueret.
Les cellules cancéreuses utilisées dans l’étude sont utilisées partout dans le monde dans les laboratoires d’oncologie pour étudier la maladie, a déclaré Piqueret. « [But] le corps humain n’est pas composé d’un seul type de cellule, mais d’une myriade. Nous devons maintenant évaluer la faisabilité de l’utilisation des fourmis pour la détection du cancer en comparant un organisme entier avec un cancer et un organisme entier sans cancer. Une fois que cela sera fait, nous pourrions tester les capacités des fourmis avec un corps humain comme source d’odeur.
Lorsqu’on lui a demandé si les médecins du futur pourraient installer une colonie de fourmis sur leurs patients, Piqueret a répondu : « Un essaim de fourmis qui courent vers vous pourrait être un bon moyen de s’entraîner pour le 100 m aux prochains Jeux Olympiques, mais pas pour un diagnostic médical ! » Nous prévoyons d’utiliser des fluides corporels, tels que la sueur, l’urine ou la salive, d’un patient qui contiennent les odeurs de cancer pour entraîner et tester nos fourmis. Avec ce protocole, les fourmis ne seront jamais en contact avec les patients.
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