Certains insectes, tels que les abeilles, ont un odorat tellement sensible qu'ils peuvent localiser les odeurs les plus faibles dans une pièce, même s'il ne s'agit que de quelques molécules. Mais les scientifiques sont particulièrement intrigués par le fait que l'on peut même apprendre à ces insectes à détecter divers produits chimiques, des méthamphétamines aux ingrédients des explosifs. Ils ont même démontré leur capacité à diagnostiquer efficacement des maladies telles que la tuberculose et le diabète.
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La designer de produits basée au Royaume-Uni Susana Soares a créé un moyen simple et élégant d'attirer les abeilles pour dépister un certain nombre de maladies, notamment des cancers, tels que les tumeurs du poumon et des ovaires. Son appareil en verre, appelé "Bee's", comprend une grande chambre et une chambre connectée plus petite logée à l'intérieur. Après avoir appris aux abeilles à associer une odeur chimique spécifique à une récompense alimentaire, telle que le sucre, les insectes sont libérés dans le dispositif de diagnostic par une ouverture. Les patients soufflaient simplement dans le compartiment le plus petit et attendaient de voir si un essaim se rassemblait vers quelque chose d'inquiétant dans la respiration de la personne.
Le projet, qui fait partie de sa thèse de maîtrise au Royal College of Art de Londres, a débuté en 2007, lorsque Soares a découvert des recherches sur les abeilles et leurs capacités olfactives phénoménales. Après s'être entretenue avec des chercheurs sur le terrain, elle a appris que certaines maladies, telles que le cancer du poumon, altéraient sensiblement la composition des fluides corporels, produisant des composés odorants présents dans l'urine et parfois dans le sang. Certains chercheurs ont même expérimenté diverses méthodes sensorielles pour identifier ces «biomarqueurs». À Philadelphie, par exemple, des scientifiques ont formé des souris à la détection du parfum du cancer du poumon. Les chiens dressés ont également été utilisés pour détecter le cancer de l'ovaire. D'autres se sont concentrés sur la réplication de ces capacités animales dans des nez électroniques calibrés pour détecter ces biomarqueurs indétectables par le nez humain.
Les insectes offrent toutefois des avantages essentiels par rapport aux mammifères et à l’électronique en raison de leurs antennes. Par exemple, les nez électroniques ont du mal à détecter une odeur dans des conditions plus complexes, comme lorsqu'il y a un plus grand mélange de gaz, comme dans le souffle humain. Et des études ont révélé que les chiens renifleurs identifient correctement les odeurs seulement environ 71% du temps, tout en nécessitant un entraînement d'au moins trois mois. Les abeilles, en revanche, ont atteint un taux de précision de 98% et peuvent être entraînées en environ 10 minutes.
En développant "Bee's", le Portugais avait besoin de quelque chose qui permette à l'utilisateur de transporter facilement les abeilles dans l'instrument et de les aspirer en toute sécurité à l'aide d'un aspirateur. Le matériau source devait également être suffisamment malléable pour former un système avec des voies bien définies qui ne gênent pas leur mouvement. Elle a finalement choisi le verre comme matériau en raison de sa flexibilité et de sa transparence. "Pour connaître les résultats d'un test respiratoire, il vous faudrait voir le comportement des insectes", dit-elle. "Tout est à propos de leur comportement."
Des prototypes ont été testés sur le terrain et, bien qu’il n’ait trouvé aucun cas de cancer, il a révélé un cas de diabète qui a été confirmé par la suite. Il est toutefois peu probable que le concept devienne une curiosité d'exposition. Même si, pendant une brève période, elle s'est sentie assez ambitieuse pour contacter des collaborateurs potentiels, le processus s'est avéré tellement fastidieux et infructueux qu'elle a fini par abandonner. Les seules organisations qui semblaient même s'intéresser de près à son idée étaient une poignée d'organismes de bienfaisance. Donc, pour l'instant, "Bee's" existe comme un de ces exercices purement académiques pour montrer, comme elle le dit, la "relation symbiotique" que les humains ont avec la nature et comment "la technologie et la science peuvent mieux favoriser ces relations".
"Je pense qu'il n'y a que quatre laboratoires dans le monde qui effectuent des recherches sur les insectes pour le dépistage des maladies, ce qui vous montre que cette approche ne va pas très bien dans le monde occidental", a déclaré Soares. "Les technologies médicales et sanitaires représentent un secteur important et le résultat final est qu'elles ne voient tout simplement pas comment une telle chose peut être rentable."
Glen C. Rains, professeur d’agriculture à l’Université de Géorgie, partage largement cet avis, bien qu’il ajoute qu’il existe des problèmes plus complexes en dehors de l’économie. L'entomologiste, ainsi que l'apiculteur licencié, a relevé de nombreux défis en développant un dispositif similaire appelé Wasp Hound, qui détecte la présence de punaises en utilisant un groupe de cinq guêpes. Le système de Rains est un peu plus élaboré dans la mesure où il utilise une caméra pour enregistrer le comportement des guêpes. Les données sont ensuite introduites dans un logiciel qui analyse ces mouvements pour déterminer si les bogues détectent effectivement ces invités indésirables. Après plus d'une décennie de développement, Rains a noué un partenariat avec la société d'ingénierie Bennett Aerospace afin de perfectionner la technologie pour des applications réelles à grande échelle.
"Toute cette notion est certainement quelque chose que les gens trouvent fascinant", dit-il. "Mais une fois que vous avez compris comment cela fonctionnerait ou comment ils gagneraient de l'argent, il n'y a plus de modèle pour ce faire."
Bien qu'il existe un marché éprouvé pour les technologies électroniques, Rains souligne que les systèmes de dépistage des maladies basés sur les insectes nécessitent une infrastructure distincte à laquelle les acteurs de l'industrie n'ont pas pris la peine de réfléchir. Les installations, par exemple, auraient besoin d’un moyen d’obtenir efficacement des échantillons d’odeurs pour la formation et, bien entendu, d’un apiculteur sur place capable de gérer et d’entraîner les insectes. Après quelques résultats positifs, la volonté des insectes de bourdonner vers le produit chimique commence à diminuer de manière significative, car ils commencent à comprendre qu'un produit sucré ne les attend plus à l'autre bout. Ainsi, dans un environnement de laboratoire, les insectes auraient besoin d’une formation continue tout au long de la journée. Mais ce qui est encourageant, ajoute-t-il, c’est que l’inscription de bogues à des fins cliniques n’est pas sans précédent, l’utilisation des asticots et de la lixiviation pour nettoyer les plaies étant une pratique médicale bien acceptée.
En dépit de ces défis, Soares a laissé au moins la porte arrière ouverte à une telle possibilité, si une personne disposant des ressources adéquates est disposée à prendre des risques. "Cela pourrait sauver tant de vies", dit-elle. "Il peut même s'agir d'un concept open-source, alors je serais ravi de parler pour tous ceux qui sont intéressés."
