Detection des maladies par les chiens: un socle de connaissances pour tous

Le cancer du sein est le cancer le plus répandu chez les femmes, touchant 1 femme sur 9, avec plus de 2 millions de cas par an. Un dépistage effectué à temps augmente les chances de survie. Cependant, de nombreuses femmes n'ont pas accès aux services de dépistage qui pourraient leur sauver la vie, et ce pour de multiples raisons, dont la pauvreté, le handicap, l'isolement et le manque de ressources médicales. Selon l'Organisation mondiale de la santé, le cancer du sein est à l'origine de 15 % des décès liés au cancer chez les femmes, et nous estimons que ce chiffre est beaucoup trop élevé.

Les chercheurs de l'Institut Curie formulent l'hypothèse que les COV (Composés Organiques Volatils), et les odeurs qui y sont associées pourraient être un biomarqueur du cancer du sein. Indétectables par le nez humain, deux méthodes permettraient d'identifier ces odeurs caractéristiques : la chimie analytique et la détection par odorologie canine.

Les chiens ont un odorat 100 000 à 1 million de fois plus sensible que celui des humains. Cela signifie que des chiens correctement formés à la détection des odeurs pourraient être en mesure de détecter l'odeur caractéristique d'une tumeur cancéreuse dans les fluides corporels tels que la sueur, ce qui favoriserait les méthodes de détection précoce.

Faire appel aux chiens pour détecter certaines maladies est une idée qui est passée en quelques années du domaine du « fantasme » à la reconnaissance de la part de la communauté scientifique. Le programme KDOG, mené par l'Institut Curie en France, s'inscrit dans ce mouvement depuis 2016.

En 2019, le tout premier Colloque international sponsorisé par Royal Canin a réuni 24 équipes internationales en détection médicale. Les principales conclusions ont admis que l'essentiel de la détection médicale n'était pas encore suffisamment traité et qu'une excellence scientifique de premier plan était nécessaire dans ce domaine pour continuer à avancer.

Dans le cadre du programme KDOG, l'Institut Curie en France vise à développer une méthodologie claire et efficace pour la détection du cancer par les chiens, en s'assurant qu'elle soit reproductible, fiable et éthique, où qu'elle soit mise en œuvre. Grâce au soutien de la Fondation Royal Canin, l'Institut Curie s’est donné pour objectif de développer une palette d’outils scientifique comprenant des outils et des protocoles, des formations débouchant sur des certifications et des lignes directrices en matière de détection médicale canine pour les communautés scientifiques travaillant sur la détection médicale dans le monde entier.

L'objectif du projet est de faire évoluer le secteur de la détection médicale en soutenant 5 programmes (« 5P ») qui répondent aux 5 questions clés qui sont aujourd'hui les freins à la montée en puissance des programmes de détection médicale canine dans le monde. L'objectif : offrir aux équipes qui souhaitent s'engager dans la détection de maladies (cancers, virus, bactéries, ou autres) une base d'éléments essentiels fiable leur permettant de structurer leur travail et d’augmenter leurs chances de succès.

L’étude clinique menée en 2020-2022 a soulevé beaucoup de questions, notamment en terme de méthodologie pour augmenter les performances de chien en détection médicale. Combien de temps une odeur peut-elle se conserver? Sous quelles conditions? Sur quel support pour maximiser la diffusion de l’odeur? La réponse à ces questions étant absente de la littérature scientifique, KDOG a lancé plusieurs projets de recherche pour renforcer les bases scientifiques concernant la détection du cancer par odorologie.

P1 – Conservation des odeurs

L’odorat des chiens est très peu utilisé dans le domaine médical notamment car peu de recherches ont été menées quant aux propriétés des odeurs liées aux conditions médicales.

Ce programme permettra de contrôler les paramètres de stabilité, de longévité et de qualité de l’odeur lors du transport et de l’analyse des échantillons. Il permettra aussi de clarifier la nature des éléments odorants caractéristiques du cancer dans une population donnée.

Le projet a été lancé en 2022 et est mené par Michelle Leemans, post-doc à l’UPEC.

Il est prévu que l’étude soit publiée mi-2023.

Une revue de la littérature a été effectuée et publiée. « Volatile organic compound analysis as a potential novel screening tool for breast cancer: a systematic review. », Leemans et al. 2022 Biomarker insights

P2 – Etude du support de prélèvement

La sueur analysée par les chiens KDOG est aujourd’hui collectée sur un support de prélèvement spécifique : les compresses. Or, la qualité des échantillons dépend, en partie, des propriétés de ce support (capacité d’absorption, de conservation et de libération des odeurs).

Ce programme, vise à déterminer la composition idéale du support, en se basant sur la chimie des matériaux, selon le substrat biologique utilisé.

Une revue de la littérature existant à ce sujet a été effectuée au début du projet afin d’établir les questions restantes. « Human odor capture devices for medical diagnosis. » L’étude est en cours et est réalisée par le Pr E. Marchioni et D Steyer de l’Université de Strasbourg et devrait être publiée début 2023.

P3 – Olfaction canine

Aucune étude ne précise aujourd’hui les atouts et les limites de l’usage de l’olfaction canine dans un cadre médical par rapport à celui d’un nez électronique.

Pour répondre à cette question, deux projets sont menés:

- Une étude de seuil, pour estimer le seuil minimum d’odeur à partir duquel le chien est capable de discriminer les COVs retrouvées dans le cancer. Cette étude sera effectuée dans trois conditions : dans l’eau, puis dans la sueur artificielle et dans. Trois de nos chiens travaillent sur le sujet : Owen le Malinois, Prince le Springer et Nougaro le Labrador.

- Une étude de l’activité cérébrale des chiens par électro-encéphalographie, afin de mieux comprendre les réflexes canins face à une odeur, ainsi que les différences entre des chiens entraînés à l’odorologie et des chiens dits « naïfs ». Ce projet commencera fin 2022.

In fine, ce programme nous permettra d’affiner le protocole de sélection et de formation des chiens. Il nous aidera également d’optimiser l’utilisation des échantillons et le protocole d’entraînement des chiens pour la détection du cancer du sein.

Ce protocole totalement indolore a été étudié pour que le chien ne ressente aucune impulsion électrique et validé par un comité éthique de recherche clinique.

L’étude est en cours avec le Dr. Olivier Collin, le Pr Caroline Gilbert de l’ENVA et le Dr Hind Baba Aïssa.

Une revue de la littérature s’intéressant à l’utilisation des chiens de détection en diagnostic médical a été effectuée et est en cours de publication. « Remote medical scent detection of cancer and infectious diseases with dogs and rats : a systematic review. » Leemans et al.

P4 – Formation cynophile spécialisée dans la détection de maladies – Certified training in Medical Detection Dogs (CTMDD) Can-KDOG/KDOG

Les méthodes canines de détection de maladies requièrent le concours de cynophiles pour former et accompagner les chiens. Aujourd’hui, ces cynophiles sont, au préalable, formés à la détection de drogues, explosifs... Or la détection de maladies par les chiens exige des compétences spécifiques et plurielles, alliant à la fois la cynophilie, la recherche médicale et l’éthologie.

La création d’une formation multidisciplinaire de maîtres-chiens en détection de maladie, en Europe et en Amérique du Nord, permettra à long terme d’améliorer la communication entre les équipes médicales et cynophiles, ainsi que de limiter le facteur humain lors du processus de détection et ainsi augmenter les performances.

Le programme, en cours de préparation, sera mené par l’UPEC et l’Université de Montréal.

P5 – MOOC – Comment conduire une recherche sur la personne humaine (pour les non médicaux)

La détection des maladies par les odeurs, et en particulier par odorologie canine, est une discipline émergeante.

En se basant sur son expérience, KDOG souhaite proposer une liste de conseils légalement, économiquement, médicalement et éthologiquement appropriés aux études préliminaires et cliniques pour la détection de maladie par odorologie. Ce socle serat accessible à toutes les équipes de recherche et permettrat d’accélérer la recherche sur ce sujet.

Nous serons ici accompagnés de l’ENVA et de l’UPEC pour concrétiser ce projet, pour l’instant, encore en cours de préparation.

Etude de satisfaction

La détection de maladies par les chiens, en particulier du cancer, est une méthode non-conventionnelle, peu connue et encore à peine utilisée (jamais, dans le cas du cancer). Il convient donc de recueillir l’opinion et la réaction des patients face à cette innovation.

Cette étude vise donc à mesurer le niveau d’adhésion des populations à ce type de diagnostic, à comprendre les craintes possibles, et à entendre les attentes pratiques. Il sera ainsi possible de proposer une méthode qui soit acceptée, adaptée au terrain et aux sensibilités culturelles, et, finalement, adoptée.

Cette étude est menée par Marion Sangle-Ferriere, maître de conférence à l’Université de Cergy Pontoise. La fFin de l’étude qualitative est prévue enDécembre 2022 et mi-2023 pour l’étude quantitative.

Publications précédentes de KDOG:

- « A New Transcutaneous Method for Breast Cancer Detection with Dogs », Thuleau et al. 2019, Oncology

- « Volatile Organic Compounds of Malignant Breast Cancer Wounds: Identification and Odors », Thuleau et al. 2018, Wounds