Le cerveau d’un criquet a été piraté pour détecter le cancer humain

Dans tous les cas, on pense que les animaux détectent les produits chimiques que les gens émettent 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 à faire, 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 en parties par billion », explique Saha, ingénieur neuronal à la Michigan State University. Cela les rend difficiles à saisir même avec des technologies de pointe, ajoute-t-il. Mais les animaux ont évolué pour interpréter ces changements subtils d’odeurs. Alors lui et ses collègues ont décidé de « détourner » un cerveau animal à la place.

vue de tête de criquet stabilisée

COURTOISIE DES CHERCHEURS

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’un criquet vivant. Saha et ses collègues ont ensuite inséré des électrodes dans les lobes du cerveau 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 buccales humaines sans cancer. Ils ont utilisé un appareil pour capturer le gaz émis par chacun des types de cellules et ont livré chacun d’eux aux antennes des criquets.

Le cerveau des criquets a répondu différemment à chacun des types de cellules. Les schémas d’activité électrique enregistrés étaient si distincts que lorsque l’équipe a soufflé le gaz d’un type de cellule sur les antennes, elle a pu identifier 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, explique 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 d’être simplement capable de 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 criquets et a combiné leurs réponses. Il faut actuellement des enregistrements de 40 neurones pour obtenir un signal clair, ce qui signifie que le système nécessite entre six et 10 cerveaux de criquets. 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’un seul criquet. Il espère également pouvoir utiliser le cerveau et les antennes dans un appareil portable, qui pourrait ensuite être testé sur de vraies personnes.