Comment un alcootest mesure-t-il le taux d'alcool dans le sang
des heures après avoir bu de l'alcool, sur la base de notre haleine uniquement ?
Notre haleine contient des traces de centaines, voire de milliers
de composants organiques volatiles :
des molécules très petites et légères se déplaçant aussi aisément que des gaz.
L'éthanol, qui fait partie de nos consommations alcoolisées, en fait partie.
Il est véhiculé par notre sang et arrive dans les poumons.
Il passe ensuite dans notre haleine avec une concentration 2 000 fois inférieure
en moyenne, que son taux dans le sang.
Quand on souffle dans un alcootest,
l'éthanol dans l'air que nous expirons passe dans une chambre de réaction.
Il est converti dans une autre molécule appelée acide acétique
dans un réacteur particulier qui produit un courant électrique pendant la réaction.
La puissance du courant indique le taux d'éthanol
dans l'échantillon d'air et par extension, dans le sang.
Outre les composants organiques volatiles comme l'éthanol
que nous consommons dans notre alimentation,
les processus biochimiques de nos cellules en produisent beaucoup d'autres.
Quand ces processus sont perturbés par un événement, une maladie par exemple,
la composition de ces composants inclus dans notre haleine
peut être altérée aussi.
Serait-il possible de détecter une maladie en analysant l'haleine d'une personne,
sans les outils de diagnostic plus invasifs
que sont les biopsies, les prises de sang et les radiations ?
En théorie, la réponse est oui.
Toutefois, diagnostiquer une maladie s'avère plus compliqué que pour l'alcool.
Pour identifier des maladies,
les chercheurs doivent observer une série de dizaines de composants
contenus dans l'haleine.
Une maladie particulière peut provoquer une variation
dans la concentration de certains composants, sans altérer les autres.
Chaque maladie aura sa propre signature
et pourrait même marquer l'haleine différemment selon son évolution.
Prenons les cancers, les candidats les plus étudiés
pour développer un outil de diagnostic basé sur l'haleine.
Un des changements biochimiques causés par de nombreuses tumeurs
est l'augmentation drastique d'un processus qui produit de l'énergie
appelé la glycolyse.
Connue sous le nom d'Effet Warburg,
l'augmentation de glycolyse résulte dans une augmentation des métabolites
comme le lactate,
qui elle-même influence une cascade de processus métaboliques
avec pour conséquence l'altération de la composition de notre haleine,
incluant probablement une concentration plus forte de composants volatiles
comme le sulfure de diméthyle.
L'Effet Warburg est un des indicateurs potentiels d'activité cancéreuse
et ne dit rien sur le type de cancer.
D'autres indicateurs seront nécessaires pour réaliser un diagnostic.
Pour trouver ces différences subtiles,
les chercheurs comparent l'haleine de personnes saines
avec celles de personnes qui souffrent d'une maladie précise
à partir de centaines de profils d'haleine.
Cette analyse complexe exige des types de capteurs polyvalents
très différents de ceux employés pour un alcootest.
Un petit nombre sont en cours de développement.
Certains différencient les composants individuels
en observant le flux des composants à travers un set de champs électriques.
D'autres utilisent une matrice de résistance faite de plusieurs matériaux
dont la résistance est altérée par l'exposition à des mélanges précis
de composants organiques volatiles.
Il y a d'autres défis encore.
Ces substances sont présentes en des concentrations extrêmement faibles,
typiquement, quelques molécules par milliards,
une concentration bien plus faible que l'éthanol dans l'haleine.
D'autres facteurs que la maladie peuvent aussi altérer le niveau de ces composants
comme l'âge, le sexe, la nutrition et l'hygiène de vie.
Enfin, il y a le problème
de distinguer quels composants dans les échantillons
ont été produits par le corps du patient
de ceux présents dans l'environnement qui ont été inhalés
peu de temps avant le test.
Tous ces défis rendent les tests d'haleine précaires aujourd'hui.
Mais des premiers tests cliniques pour le cancer du poumon ou du côlon
montrent des résultats encourageants.
Un jour, détecter tôt un cancer deviendra peut-être aussi simple que respirer.