Une crevette capable de détecter le cancer en un clin d'oeil

Des scientifiques australiens se sont donnés pour but de créer une caméra capable de détecter les cellules cancéreuses instantanément dans le corps humain. Pour cela, ils se sont inspirés d'un animal surprenant qui en a la capacité : la crevette-mante. 

Un petit animal aux capacités étonnantes

D'ordinaire connue pour ses couleurs flamboyantes, ce sont ses yeux proéminents qui ont fait parler de la crevette-mante. Des scientifiques de l'Université de Queensland en Australie se sont en effet intéressés de près au potentiel de l’œil du crustacé qui a la capacité de voir le cancer. Le projet de cette équipe australienne repose sur la reproduction du fonctionnement des yeux de cette crevette, 

Comment cela fonctionne-t-il ? Les crevettes-mante ont des yeux « composés » (c'est-à-dire à facettes) afin de pouvoir détecter la lumière polarisée. Cette dernière, contrairement à la lumière naturelle, ne vibre que dans une seule direction, et permet de mieux distinguer les contrastes. Par exemple, si vous disposez d'un filtre polarisant sur un appareil, celui-ci éliminera les reflets et augmentera les différences de couleurs sur les photos. C'est ainsi que la crevette peut distinguer les tissus cancéreux des tissus sains.

En effet, les yeux de la crevette sont constitués d'ommatidia, des groupes de cellules photoélectriques qui ont la spécificité de changer de disposition en fonction de l'intensité de la lumière. Chacune des cellules composant ces groupes est constituée de fins prolongements cellulaires (microvillosité) pouvant filtrer la lumière polarisée. Ces cellules comprennent également des récepteurs bien plus sensibles à la lumière que les nôtres. Justin Marshall, du Brain Institute de l'Université de Queensland explique : « Nous voyons des couleurs avec des nuances et des ombres, et les objets en contraste - une pomme rouge dans un arbre vert par exemple - mais notre recherche révèle que certains animaux utilisent la lumière polarisée pour détecter et faire la distinction entre les objets ». Le but pour ces chercheurs est donc de réussir à reproduire mécaniquement le fonctionnement des yeux du crustacé.
 

Un pari technologique et médical

Les chercheurs ont déjà réussi à recréer les microvillosités présentes dans les yeux de la crevette. Pour cela, ils ont utilisés des nanofils en aluminium (1 nanomètre = 0,000001 millimètre), qu'ils ont ensuite placés sur des photodiodes chargées de convertir la lumière en courant électrique. Ces dernières convertissent « des images, à la base invisibles, en couleurs que peut détecter notre système visuel », déclare Marshall.

Des appareils photos capitalisant sur la lumière polarisée dans le domaine du cancer existent déjà, mais pour Marshall, cette technologie doit nourrir l'espoir de l'avènement de méthodes de détection du cancer moins invasives dans le futur. C'est pourquoi les chercheurs s'orientent vers le projet de la création d'outils de tous les jours, tels les smartphones, qui pourraient permettre à chacun de « s'auto-détecter » un cancer. Ce système pourrait ainsi permettre de dépister les différents cancers à des stades peu avancés. « La nature a mis au point des principes de conception élégants et efficaces. Nous combinons les millions d'années d'évolution de la crevette-mante – le génie de la nature – avec nos quelques années de travail et la technologie » conclut Marshall.

Ces résultats, publiés dans le numéro d'octobre 2014 de la revue Proceedings of the IEEE, ne sont le fruit que de travaux sur des rats, dont on a mesuré l'activité neuronale et fait un diagnostic des tissus cancéreux. Si le jour où cette application apparaîtra sur nos téléphones n'est pas pour demain, cette recherche illustre comment la nature peut apporter des réponses inattendues à des problèmes délicats.