Le flair des chiens et l'IA apportent de nouveaux indices sur le « Long COVID »
Ce que les chiens détectent à l'odorat, la spectrométrie de masse peut le rendre visible
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Des chercheurs de l'Université technique de Braunschweig, de la Faculté de médecine de Hanovre et de l'École vétérinaire de Hanovre ont pu démontrer que le syndrome post-COVID peut être identifié à l'aide de signatures olfactives. Les résultats montrent également une concordance entre les évaluations de chiens renifleurs spécialement dressés et les analyses modernes par spectrométrie de masse, associées à des méthodes d’apprentissage automatique. Les chercheurs apportent ainsi de nouveaux indices sur les profils métaboliques spécifiques à la maladie et ouvrent la voie à des approches diagnostiques innovantes.
Pourquoi des chiens spécialement dressés sont-ils capables de détecter les personnes atteintes de « Long COVID » ? Et les signatures olfactives perçues par les animaux peuvent-elles également être mises en évidence à l’aide d’analyses modernes et de l’intelligence artificielle ? C’est à ces questions que s’intéresse le projet de recherche « COVID Dogolomics », mené conjointement par des chercheurs de l’Université technique de Brunswick, de la Faculté de médecine de Hanovre (MHH) et de l’École vétérinaire de Hanovre (TiHo). Ces travaux de recherche ont été récompensés lors du symposium de clôture du réseau de recherche COVID-19 de Basse-Saxe (COFONI). Les résultats seront également présentés lors de la conférence internationale « Metabolomics 2026 » à Buenos Aires.
À la recherche de marqueurs objectifs du « Long COVID »
Bien que des millions de personnes dans le monde soient touchées par le « Long COVID », il n’existe à ce jour aucune méthode diagnostique objective. Des symptômes tels que la fatigue chronique, les troubles de la concentration, les difficultés respiratoires ou l’intolérance à l’effort apparaissent également dans d’autres pathologies, ce qui complique l’établissement d’un diagnostic clair.
« Pour de nombreuses personnes concernées, la situation reste difficile à ce jour, car nous ne comprenons toujours pas exactement quels processus biologiques sont à l’origine du Long COVID », explique le professeur Karsten Hiller, directeur du département de bioinformatique et de biochimie à l’Université technique de Brunswick. « C’est pourquoi nous recherchons des modifications métaboliques mesurables qui pourraient nous aider à mieux caractériser la maladie et à développer, à long terme, des méthodes de diagnostic plus objectives. »
Les fondements analytiques du projet ont été mis au point à l’Université technique de Braunschweig. Dans sa thèse de doctorat, Lea Woyciechowski a développé une nouvelle méthode d’analyse des métabolites volatils dans de très petits échantillons d’urine. Cette méthodologie, publiée dans la revue spécialisée « Metabolites », constitue la base des recherches présentées aujourd’hui. Grâce à cette méthode, il est possible de détecter avec une haute résolution ce que l’on appelle les composés organiques volatils (COV) et de les utiliser pour une analyse plus approfondie à l’aide de techniques d’apprentissage automatique.
Ce projet réunit l’expertise clinique de la faculté de médecine de Hanovre, sous la direction du Prof. Dr Georg Behrens, les travaux sur les chiens détecteurs médicaux menés à l’École vétérinaire de Hanovre sous la direction du professeur Holger Volk, ainsi que les analyses analytiques et bioinformatiques du département de bioinformatique et de biochimie de l’Université technique de Brunswick, dirigé par le professeur Karsten Hiller. Ensemble, les partenaires poursuivent l’objectif de mieux comprendre les signatures biologiques du syndrome post-COVID et de développer, à long terme, de nouvelles approches diagnostiques.
Dans le cadre de ce projet, la Faculté de médecine de Hanovre a mis à disposition des cohortes de patients et des échantillons biologiques. L’École vétérinaire de Hanovre a utilisé des chiens renifleurs spécialement dressés pour déterminer si les échantillons liés au « Long COVID » pouvaient être identifiés à l’odeur. Les chercheurs de l’Université technique de Brunswick ont analysé ces mêmes échantillons à l’aide d’une spectrométrie de masse de pointe et ont développé des méthodes d’apprentissage automatique afin de décrypter les profils métaboliques sous-jacents.
Les résultats
Les résultats ont été remarquables : les chiens ont su distinguer de manière fiable les échantillons de « long COVID » des échantillons témoins sains et même de tableaux cliniques similaires. Cela suggère que le « long COVID » pourrait être associé à une signature olfactive caractéristique. Mais quels changements biologiques se cachent derrière cette odeur ?
Du nez du chien à la spectrométrie de masse
C’est là qu’intervient le travail de Lea Woyciechowski. Cette doctorante du département de bioinformatique et de biochimie a mis au point une nouvelle méthode analytique permettant de détecter en haute résolution des composés organiques volatils (COV) à partir de très petits échantillons d’urine. Ces molécules sont issues du métabolisme et peuvent fournir des indices sur des processus physiologiques ou pathologiques.
« Les métabolites volatils sont en quelque sorte les empreintes chimiques des processus biologiques », explique Lea Woyciechowski. « Nous voulions déterminer si la signature perçue par les chiens pouvait également être détectée de manière analytique et décrite à l’aide de méthodes fondées sur les données. »
Ce faisant, des profils caractéristiques ont pu être identifiés, permettant de distinguer les échantillons de « long COVID » de ceux des groupes témoins.
Deux systèmes totalement différents détectent la même signature
Il est particulièrement intéressant de noter que les résultats obtenus par les chiens et les analyses scientifiques concordaient étonnamment bien : les échantillons identifiés comme anormaux par les chiens présentaient également des profils métaboliques caractéristiques dans les modèles statistiques. Ainsi, deux systèmes fondamentalement différents indiquent les mêmes modifications associées à la maladie.
« Le fait que deux systèmes de détection totalement différents identifient indépendamment l’un de l’autre la même signature est particulièrement passionnant d’un point de vue scientifique », explique le professeur Hiller. « Cela nous donne une assurance supplémentaire que nous observons bel et bien des modifications biologiques pertinentes et non pas seulement des effets statistiques aléatoires. »
Ces résultats apportent ainsi de nouveaux indices suggérant que le syndrome post-COVID est associé à des modifications métaboliques mesurables. Parallèlement, ils mettent en évidence le potentiel que recèle l’association entre les systèmes de capteurs biologiques et l’analyse moderne des données.
Prochaines étapes : les molécules à l’origine du « Long COVID »
Les chercheurs s’apprêtent désormais à franchir une nouvelle étape importante. Bien que plusieurs molécules candidates aient déjà été identifiées, qui contribuent de manière significative à la différenciation des échantillons, leur structure chimique exacte n’a pas encore été entièrement élucidée. Au cours des prochaines années, ces molécules devront être identifiées avec certitude, puis validées expérimentalement. La question centrale est la suivante : s’agit-il bien de ces composés que les chiens perçoivent ?
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Allemand peut être trouvé ici.
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