C’est la conclusion d’une étude menée par des scientifiques de la Penn’s School of Veterinary Medicine, publiée dans la revue Prions. À l’aide d’échantillons de matières fécales de cerfs positifs à la MDC et de cerfs chez lesquels la MDC n’a pas été détectée, les chercheurs ont entraîné les chiens à identifier l’odeur de la MDC, alertant leurs maîtres de sa présence en laboratoire et sur le terrain.

« Nous étions déjà assez certains que les chiens pouvaient détecter les composés organiques volatils libérés par la maladie débilitante chronique dans les matières fécales », explique Amritha Mallikarjun, chercheuse postdoctorale au Penn Vet’s Working Dog Center et auteur principal de l’étude. « Non seulement nous avons montré que cela était possible, mais nous avons également répondu à une deuxième question plus intéressante, à savoir : peuvent-ils détecter la maladie dans un environnement de terrain simulé, comme ils le feraient si nous utilisions les chiens pour détecter la maladie dans le paysage d’une forêt ou d’un élevage de cerfs ? »

Les chiens pourraient en effet, avec suffisamment de précision pour suggérer que les chiens de détection pourraient être une stratégie utile dans la lutte pour gérer la MDC.

« Nous avons beaucoup appris grâce à l’étude et nous sommes maintenant bien préparés pour continuer à affiner notre formation », déclare Cynthia Otto, auteur principal de l’étude et directrice du Working Dog Center.

La MDC est une maladie qui touche diverses espèces de cerfs, dont le cerf de Virginie, le cerf mulet et le wapiti. Toujours mortelle et très contagieuse, la maladie peut se cacher chez un animal affecté pendant un an ou deux avant que les symptômes ne se manifestent : le cerf perd du poids — « émaciation » — et développe des signes neurologiques, comme trébucher et baver. Aucun remède ou traitement n’existe.

La maladie est en Pennsylvanie depuis 2012 et l’État a beaucoup investi pour essayer de la contenir, avec plusieurs outils en place pour surveiller sa propagation. Un obstacle consiste à déterminer quels cerfs sont touchés. Un animal d’apparence saine mais infecté pourrait excréter des prions, des protéines malformées et infectieuses, pendant plusieurs mois, voire des années, avant de succomber à la maladie. De plus, les prions sont connus pour se lier au sol, contaminant potentiellement la terre sur laquelle d’autres animaux peuvent errer.

Le test de diagnostic de référence ne peut être effectué qu’après la mort en évaluant le cerveau d’un animal affecté. Certains tests alternatifs ont été testés qui impliquent de faire une biopsie d’un animal potentiellement infecté alors qu’il est encore en vie, mais les cerfs sont connus pour être très stressés en étant capturés, et la collecte de ces échantillons peut également être physiquement et logistiquement difficile pour les personnes impliquées.

Le Working Dog Center, le Pennsylvania Department of Agriculture et le Wildlife Futures Program, un partenariat entre Penn Vet et la Pennsylvania Game Commission, étaient bien placés pour essayer de contribuer à une technique supplémentaire de gestion de la maladie : les chiens et leur nez très sensible. Idéalement, des chiens entraînés à discerner les excréments positifs pour la MDC des excréments non détectés dans une forêt ou une ferme de cerfs pourraient aider les organismes publics et les propriétaires fonciers privés à comprendre si des tests ou une gestion supplémentaires seraient nécessaires pour protéger leurs terres et leurs troupeaux de la maladie.

Premièrement, les scientifiques devaient prouver que les chiens pouvaient faire cette distinction de manière fiable. Le Working Dog Center a commencé par recruter trois chiens de son programme de science citoyenne – les Labrador retrievers Charlie et Kiwi et le spitz finlandais Jari – pour qu’ils s’entraînent sur la « roue olfactive » du Centre, un engin équipé de huit ports, chacun contenant une substance spécifique ou flairer.

Les chiens se sont montrés doués pour cette tâche. Une fois entraînés, à l’aide d’échantillons fournis par le Département américain de l’agriculture et traités par le Wildlife Futures Program, les chiens ont répondu avec une grande spécificité, passant à côté des échantillons non détectés 90 à 95 % du temps. Leur sensibilité, cependant, n’était pas aussi forte, alertant à seulement 40% des échantillons positifs. Dans l’ensemble, les chercheurs ont constaté que les chiens passaient plus de temps dans les ports contenant des échantillons positifs que ceux avec des échantillons non détectés, ce qui suggère qu’ils percevaient une différence même s’ils ne produisaient pas toujours la réponse entraînée, comme un aboiement ou s’asseoir. quand ils ont senti l’échantillon positif.

Passant à un cadre plus naturaliste, les chercheurs ont ensuite expérimenté en demandant aux chiens et à leurs maîtres-chiens d’essayer de discerner les échantillons positifs à la MDC placés dans un grand champ privé. Pour éviter de contaminer le sol ou que les chiens entrent en contact avec les échantillons, des échantillons de matières fécales de deux grammes ont été placés dans des bocaux avec des couvercles en filet pour permettre à l’odeur de s’échapper, puis partiellement enfouis dans le sol à différents endroits.

Les chercheurs ont observé que les chiens répondaient plus souvent aux échantillons positifs qu’aux échantillons non détectés lors de l’essai sur le terrain. Au total, ils ont détecté huit des 11 échantillons positifs sur le terrain, avec un taux de faux négatifs de 13 %. Les maîtres-chiens et les chiens semblaient s’améliorer au fur et à mesure, leur précision augmentant après leur première recherche sur le terrain.

« Compte tenu du temps que nous avons passé à entraîner ces chiens et du nouvel environnement, sans parler du fait qu’il s’agit de chiens de compagnie et non de chiens de recherche entraînés, nos résultats sont prometteurs », déclare Mallikarjun. « Au fur et à mesure que nous avançons et que nous travaillons avec des chiens spécialement formés pour rechercher sur le terrain et consacrer toute leur vie à détecter cette odeur, ils vont faire un travail encore meilleur. »

C’est une étape que le programme Wildlife Futures franchit déjà, avec des maîtres-chiens formant des chiens de détection « professionnels » à parcourir les champs et les forêts, à la recherche de l’encéphalopathie des cervidés.

Les chercheurs pensent que, bien que les chiens ne représentent pas une solution miracle dans la lutte contre l’encéphalopathie des cervidés, ils peuvent s’avérer utiles en tant que système d’alerte précoce, aidant à combler les lacunes dans les connaissances d’autres systèmes de surveillance et approches de gestion.

« Ces chiens pourraient augmenter les chances d’attraper une épidémie tôt », déclare Lisa Murphy, co-auteur de l’étude et co-directrice du Wildlife Futures Program.

L’équipe Penn Vet collabore également avec d’autres groupes non seulement pour travailler avec des chiens de détection, mais aussi pour identifier les odeurs auxquelles les chiens peuvent réagir afin de développer d’autres systèmes de détection précoce. Les enseignements tirés pourraient être largement utiles.

« Si nous sommes en mesure d’exploiter ce que nous avons appris sur la maladie débilitante chronique et de l’appliquer à d’autres problèmes d’agriculture et de conservation, ces chiens pourraient être un atout majeur », déclare Otto.

Amritha Mallikarjun est stagiaire postdoctorale à l’École de médecine vétérinaire de l’Université de Pennsylvanie.

Lisa Murphy est directrice résidente du PADLS New Bolton Center, professeure de toxicologie, directrice associée de l’Institut des maladies infectieuses et zoonotiques et codirectrice du Wildlife Futures Program à la Penn’s School of Veterinary Medicine.

Cynthia Otto est professeure de sciences du chien de travail et de médecine sportive et directrice du Working Dog Center de la Penn’s School of Veterinary Medicine.

Les coauteurs de Mallikarjun, Murphy et Otto étaient Ben Swartz de Penn Vet, Sarah A. Kane, Michelle Gibison, Isabella Wilson, Amanda Collins, Madison B. Moore, Ila Charendoff et Julie Ellis. Mallikarjun est l’auteur de l’étude.

Le travail a été soutenu par le département de l’agriculture de Pennsylvanie et le programme Wildlife Futures de l’école de médecine vétérinaire de l’Université de Pennsylvanie.