I have a tendency to assume the worst, and once in a while, this habit plays tricks on me. For example, if I feel unexpected pain in my body that I have not experienced before and that I cannot attribute, then all of a sudden, my mind might turn a tense back into heart disease or calf muscle pain into deep vein thrombosis. But so far, I haven't been diagnosed with any deadly or incurable disease. Sometimes things just hurt for no clear reason.
J'ai tendance à envisager le pire, et cette habitude me joue parfois des tours. Par exemple, si une douleur, que je n'avais jamais sentie auparavant, surgit de nulle part dans mon corps et que je ne peux en trouver la cause, mon esprit va transformer cette tension dans le dos en une maladie cardiaque ou cette douleur au mollet en une phlébite profonde. Jusqu'ici, on ne m'a jamais diagnostiqué une maladie mortelle ou incurable. Des fois, j'ai mal sans raison apparente.
But not everyone is as lucky as me. Every year, more than 50 million people die worldwide. Especially in high-income economies like ours, a large fraction of deaths is caused by slowly progressing diseases: heart disease, chronic lung disease, cancer, Alzheimer's, diabetes, just to name a few.
Mais tout le monde n'a pas autant de chance. Chaque année, plus de 50 millions de personnes meurent dans le monde. Et dans les pays à hauts revenus comme le nôtre, une majorité de ces décès est causée par des maladies à progression lente : maladies cardiaques et pulmonaires chroniques, le cancer, Alzheimer, le diabète, pour en citer quelques-uns.
Now, humanity has made tremendous progress in diagnosing and treating many of these. But we are at a stage where further advancement in health cannot be achieved only by developing new treatments. And this becomes evident when we look at one aspect that many of these diseases have in common: the probability for successful treatment strongly depends on when treatment is started. But a disease is typically only detected once symptoms occur. The problem here is that, in fact, many diseases can remain asymptomatic, hence undetected, for a long period of time. Because of this, there is a persisting need for new ways of detecting disease at early stage, way before any symptoms occur. In health care, this is called screening.
L'humanité a fait d'énormes progrès en matière de diagnostic et de traitements. Mais nous sommes arrivés à un point où toute avancée dans la santé ne peut plus juste se faire en développant de nouveaux traitements. C'est une évidence quand on se penche sur un aspect que beaucoup de ces maladies ont en commun : les chances d'un traitement réussi dépendent fortement de la date de début du traitement. Mais on détecte généralement une maladie lorsque les symptômes sont là. Le problème est que de nombreuses maladies peuvent rester asymptomatiques, et donc indétectables, pour un long moment. Voilà pourquoi il est nécessaire de pouvoir détecter les maladies à un stade précoce, bien avant que tout symptôme n'apparaisse. En médecine, on appelle ça le dépistage.
And as defined by the World Health Organization, screening is "the presumptive identification of unrecognized disease in an apparently healthy person, by means of tests ... that can be applied rapidly and easily ..." That's a long definition, so let me repeat it: identification of unrecognized disease in an apparently healthy person by means of tests that can be applied both rapidly and easily. And I want to put special emphasis on the words "rapidly" and "easily" because many of the existing screening methods are exactly the opposite. And those of you who have undergone colonoscopy as part of a screening program for colorectal cancer will know what I mean.
Et d'après la définition de l'OMS, le dépistage est « l'identification présomptive d'une maladie non diagnostiquée chez une personne d'apparence saine, par des tests pouvant être réalisés rapidement et facilement ». C'est une longue définition, donc je répète : identification d'une maladie non diagnostiquée chez une personne d'apparence saine par des tests pouvant être réalisés rapidement et facilement. Je voudrais souligner les termes « rapidement » et « facilement » car beaucoup de méthodes de dépistages actuelles sont exactement le contraire. Ceux qui ont déjà fait une coloscopie dans le cadre d'un dépistage du cancer colorectal savent de quoi je parle.
Obviously, there's a variety of medical tools available to perform screening tests. This ranges from imaging techniques such as radiography or magnetic resonance imaging to the analysis of blood or tissue. We have all had such tests. But there's one medium that for long has been overlooked: a medium that is easily accessible, basically nondepletable, and it holds tremendous promise for medical analysis. And that is our breath.
Il existe une variété d'outils médicaux pour procéder à des dépistages. Cela va des technologiques d'imagerie, comme la radiographie ou l'imagerie par résonance magnétique, à l'analyse de sang ou de tissu. Nous avons tous fait ce genre de tests. Mais il y a un outil qui a longtemps été négligé : un outil facilement accessible, inépuisable, et incroyablement prometteur pour l'analyse médicale. Il s'agit de notre haleine.
Human breath is essentially composed of five components: nitrogen, oxygen, carbon dioxide, water and argon. But besides these five, there are hundreds of other components that are present in very low quantity. These are called volatile organic compounds, and we release hundreds, even thousands of them every time we exhale. The analysis of these volatile organic compounds in our breath is called breath analysis. In fact, I believe that many of you have already experienced breath analysis. Imagine: you're driving home late at night, when suddenly, there's a friendly police officer who asks you kindly but firmly to pull over and blow into a device like this one. This is an alcohol breath tester that is used to measure the ethanol concentration in your breath and determine whether driving in your condition is a clever idea. Now, I'd say my driving was pretty good, but let me check.
L'haleine humaine est essentiellement composée de 5 éléments : nitrogène, oxygène, dioxyde de carbone, eau et argon. Mais il y a en plus une centaine d'autres éléments présents en très petite quantité. Ce sont les composés organiques volatils, et on en libère des centaines, voire des milliers, à chacune de nos expirations. L'analyse de ces composés organiques volatils dans notre haleine est appelée l'analyse de l'haleine. Je pense que vous êtes nombreux à avoir déjà fait une analyse de l'haleine. Imaginez : vous conduisez pour rentrer chez vous, tard la nuit, quand soudainement, un policier sympathique vous demande, gentiment mais fermement, de vous arrêter et de souffler dans un appareil comme celui-ci. Ça, c'est un éthylotest. On l'utilise pour mesurer le taux d'éthanol dans votre haleine et pour savoir s'il est sage de conduire dans votre état. Je dirais que j'ai bien conduit mais je vais vérifier.
(Beep)
(Bip sonore)
0.0, so nothing to worry about, all fine.
0.0, donc rien d'inquiétant, tout va bien.
(Laughter)
(Rires)
Now imagine a device like this one, that does not only measure alcohol levels in your breath, but that detects diseases like the ones I've shown you and potentially many more. The concept of correlating the smell of a person's breath with certain medical conditions, in fact, dates back to Ancient Greece. But only recently, research efforts on breath analysis have skyrocketed, and what once was a dream is now becoming reality. And let me pull up this list again that I showed you earlier. For the majority of diseases listed here, there's substantial scientific evidence suggesting that the disease could be detected by breath analysis.
Maintenant, imaginez un appareil comme celui-ci qui mesure non seulement votre taux d'alcoolémie mais qui détecte aussi les maladies comme celles que j'ai mentionnées, voire bien plus. L'idée de mettre en corrélation l'odeur de l'haleine d'une personne avec un état de santé en particulier remonte en vérité à la Grèce Antique. Mais récemment, les recherches sur l'analyse de l'haleine ont explosé et ce qui était alors un rêve est aujourd'hui une réalité. Je ressors la liste que je vous ai montrée tout à l'heure. Pour la plupart des maladies énoncées ici, il a été scientifiquement prouvé que la maladie pouvait être détectée par une analyse de l'haleine.
But how does it work, exactly? The essential part is a sensor device that detects the volatile organic compounds in our breath. Simply put: when exposed to a breath sample, the sensor outputs a complex signature that results from the mixture of volatile organic compounds that we exhale. Now, this signature represents a fingerprint of your metabolism, your microbiome and the biochemical processes that occur in your body. If you have a disease, your organism will change, and so will the composition of your exhaled breath. And then the only thing that is left to do is to correlate a certain signature with the presence or absence of certain medical conditions.
Mais comment ça marche exactement ? L'élément essentiel est le capteur qui détecte les composés organiques volatils dans l'air expiré. En gros : quand le capteur est exposé à un échantillon d'air, celui-ci produit une signature complexe qui résulte du mélange de composés organiques volatils que nous expirons. Cette signature est l'empreinte digitale de votre métabolisme, de votre microbiome et du processus biochimique qui se produit dans votre corps. Si vous tombez malade, votre organisme va changer, tout comme la composition de l'air que vous expirez. Et il ne manquera plus qu'à mettre en corrélation une certaine signature avec la présence ou l'absence de certaines pathologies.
The technology promises several undeniable benefits. Firstly, the sensor can be miniaturized and integrated into small, handheld devices like this alcohol breath tester. This would allow the test to be used in many different settings and even at home, so that a visit at the doctor's office is not needed each time a test shall be performed.
Cette technologie promet plusieurs avantages indéniables. La première est que le capteur peut être miniaturisé et intégré dans de petits appareils portatifs comme l'éthylotest. Le test pourrait alors être utilisé dans des cadres différents, à la maison, même, et donc, une visite chez le médecin ne serait pas nécessaire pour faire le test à chaque fois.
Secondly, breath analysis is noninvasive and can be as simple as blowing into an alcohol breath tester. Such simplicity and ease of use would reduce patient burden and provide an incentive for broad adoption of the technology.
Deuxièmement, l'analyse de l'haleine n'est pas invasive et est aussi simple que de souffler dans un éthylotest. Une telle facilité d'utilisation réduirait le fardeau du patient et serait un avantage pour encourager l'adoption de cette technologie.
And thirdly, the technology is so flexible that the same device could be used to detect a broad range of medical conditions. Breath analysis could be used to screen for multiple diseases at the same time. Nowadays, each disease typically requires a different medical tool to perform a screening test. But this means you can only find what you're looking for.
Et troisièmement, cette technologie est tellement flexible que le même appareil pourrait être utilisé pour détecter un large éventail de pathologies. L'analyse de l'haleine pourrait aider à dépister plusieurs maladies à la fois. Aujourd'hui, chaque maladie requiert généralement un outil différent pour procéder à un dépistage. Ça veut dire que vous ne pouvez trouver que ce que vous cherchez
With all of these features, breath analysis is predestined to deliver what many traditional screening tests are lacking. And most importantly, all of these features should eventually provide us with a platform for medical analysis that can operate at attractively low cost per test. On the contrary, existing medical tools often lead to rather high cost per test. Then, in order to keep costs down, the number of tests needs to be restricted, and this means (a) that the tests can only be performed on a narrow part of the population, for example, the high-risk population; and (b) that the number of tests per person needs to be kept at a minimum. But wouldn't it actually be beneficial if the test was performed on a larger group of people, and more often and over a longer period of time for each individual? Especially the latter would give access to something very valuable that is called longitudinal data.
Avec toutes ces caractéristiques, l'analyse de l'haleine est prédestinée à combler ce qu'il manque à beaucoup de tests de dépistage. Et plus important encore, toutes ces caractéristiques devraient nous fournir, à terme, une plate-forme pour l'analyse médicale pouvant fonctionner à un faible coût. Les outils médicaux existants engendrent, au contraire, un coût souvent assez élevé par test. Donc pour maintenir les coûts au plus bas, le nombre de tests doit être réduit, ce qui signifie que a) les tests peuvent être seulement faits sur un nombre restreint de la population, par exemple, celle à haut risque ; et que b) le nombre de tests par personne doit être maintenu au minimum. Mais ne serait-il pas plus avantageux de faire faire le test à un plus grand nombre de personnes, et ce plus souvent, sur une période plus longue pour chaque individu ? Le dernier paramètre nous donnerait accès à quelque chose de précieux appelé les données longitudinales.
Longitudinal data is a data set that tracks the same patient over the course of many months or years. Nowadays, medical decisions are often based on a limited data set, where only a glimpse of a patient's medical history is available for decision-making. In such a case, abnormalities are typically detected by comparing a patient's health profile to the average health profile of a reference population. Longitudinal data would open up a new dimension and allow abnormalities to be detected based on a patient's own medical history. This will pave the way for personalized treatment.
Les données longitudinales sont un ensemble de données qui suivent le même patient sur plusieurs mois ou années. Aujourd'hui, les décisions sont souvent fondées sur un ensemble de données limité où un seul coup d’œil est accordé aux antécédents du patient pour prendre des décisions. Dans ce genre de situation, les anomalies sont généralement détectées en comparant l'état de santé d'un patient à l'état de santé moyen d'une population de référence. Les données longitudinales ouvriraient une nouvelle dimension et permettraient aux anomalies d'être détectées grâce aux antécédents du patient en question. Ça ouvrira la voie au traitement individualisé.
Sounds pretty great, right? Now you will certainly have a question that is something like, "If the technology is as great as he says, then why aren't we using it today?" And the only answer I can give you is: not everything is as easy as it sounds. There are technical challenges, for example. There's the need for extremely reliable sensors that can detect mixtures of volatile organic compounds with sufficient reproducibility. And another technical challenge is this: How do you sample a person's breath in a very defined manner so that the sampling process itself does not alter the result of the analysis? And there's the need for data. Breath analysis needs to be validated in clinical trials, and enough data needs to be collected so that individual conditions can be measured against baselines. Breath analysis can only succeed if a large enough data set can be generated and made available for broad use.
C'est chouette, hein ? Vous devez sûrement avoir une question du genre : « Si c'est si chouette, pourquoi n'y a-t-on pas recours aujourd'hui ? » Et la seule réponse que j'ai, c'est que rien n'est aussi facile qu'il n'y paraît. Il y a des défis techniques par exemple. On a besoin de capteurs extrêmement fiables qui puissent détecter des mélanges de composés organiques volatils avec une reproductibilité suffisante. Et il y en a un autre : comment échantillonner l'haleine d'une personne d'une manière bien définie pour que le processus d'échantillonnage lui-même n'altère pas le résultat de l'analyse ? Et il y a le besoin de données. L'analyse de l'haleine a besoin d'être validée lors d'essais cliniques et un nombre suffisant de données doit être collecté pour comparer les conditions individuelles à des données de référence. L'analyse de l'haleine ne peut réussir que si un ensemble de données assez vaste peut être généré et mis à disposition pour un large usage.
If breath analysis holds up to its promises, this is a technology that could truly aid us to transform our health care system -- transform it from a reactive system where treatment is triggered by symptoms of disease to a proactive system, where disease detection, diagnosis and treatment can happen at early stage, way before any symptoms occur.
Si l'analyse de l'haleine tient ses promesses, elle pourrait réellement nous aider à transformer notre système de santé : le faire passer d'un système réactif où les traitements sont déclenchés par les symptômes de la maladie, à un système proactif où la détection de la maladie, le diagnostic et le traitement peuvent avoir lieu à un stade précoce, bien avant que tout symptôme n'apparaisse.
Now this brings me to my last point, and it's a fundamental one. What exactly is a disease? Imagine that breath analysis can be commercialized as I describe it, and early detection becomes routine. A problem that remains is, in fact, a problem that any screening activity has to face because, for many diseases, it is often impossible to predict with sufficient certainty whether the disease would ever cause any symptoms or put a person's life at risk. This is called overdiagnosis, and it leads to a dilemma. If a disease is identified, you could decide not to treat it because there's a certain probability that you would never suffer from it. But how much would you suffer just from knowing that you have a potentially deadly disease? And wouldn't you actually regret that the disease was detected in the first place?
Ça m'amène à mon dernier point, un point fondamental. Qu'est-ce qu'une maladie exactement ? Imaginez qu'une analyse de l'haleine puisse être commercialisée et que la détection précoce devienne une routine. Reste un problème, qui est celui que tout dépistage doit affronter car, pour de nombreuses maladies, il est souvent impossible de dire, avec une certitude suffisante, si la maladie va causer un symptôme quelconque ou mettre la vie de la personne en danger. On appelle ça le surdiagnostic, ce qui mène à un dilemme. Si une maladie est identifiée, vous pouvez décider de ne pas la traiter car il y a des chances que vous n'en souffriez jamais. À quel point souffririez-vous juste en sachant que vous avez une maladie potentiellement mortelle ? Ne regretteriez-vous pas que cette maladie ait été détectée en tout premier lieu ?
Your second option is to undergo early treatment with the hope for curing it. But often, this would not come without side effects.
Votre seconde option serait de subir un traitement précoce en espérant pouvoir en guérir. Mais souvent, cela ne vient pas sans effets secondaires.
To be precise: the bigger problem is not overdiagnosis, it's overtreatment, because not every disease has to be treated immediately just because a treatment is available. The increasing adoption of routine screening will raise the question: What do we call a disease that can rationalize treatment, and what is just an abnormality that should not be a source of concern? My hopes are that routine screening using breath analysis can provide enough data and insight so that at some point, we'll be able to break this dilemma and predict with sufficient certainty whether and when to treat at early stage.
Pour être plus précis : le plus gros problème n'est pas le surdiagnostic mais le surtraitement. Toutes les maladies n'ont pas besoin d'un traitement immédiat juste parce qu'un traitement existe. L'adoption grandissante du dépistage routinier soulèvera une question : qu'est-ce qu'une maladie qui puisse justifier un traitement et qu'est-ce qu'une anomalie qui ne devrait pas être source d'inquiétude ? J'espère que le dépistage routinier ayant recours à l'analyse de l'haleine pourra fournir assez de données et un aperçu assez clair pour que l'on soit, un jour, capable de briser ce dilemme et de prédire avec une certitude suffisante si l'on doit, et quand, traiter à un stade précoce.
Our breath and the mixture of volatile organic compounds that we exhale hold tremendous amounts of information on our physiological condition. With what we know today, we have only scratched the surface. As we collect more and more data and breath profiles across the population, including all varieties of gender, age, origin and lifestyle, the power of breath analysis should increase. And eventually, breath analysis should provide us with a powerful tool not only to proactively detect specific diseases but to predict and ultimately prevent them. And this should be enough motivation to embrace the opportunities and challenges that breath analysis can provide, even for people that are not part-time hypochondriacs like me.
Notre haleine et le mélange de composés organiques volatils que nous expirons contiennent d'innombrables informations sur notre état physiologique. Aujourd'hui, nous en avons seulement effleuré les possibilités. À mesure que nous collectons toujours plus de données et d'échantillons d'haleine de tous les sexes, tous les âges, origines ou modes de vie, le pouvoir de l'analyse de l'haleine devrait s'accroître. Et pourrait au final devenir un puissant outil pour non seulement détecter proactivement des maladies spécifiques mais pour les prédire et, à terme, les prévenir. Ça devrait suffire à nous motiver à saisir chaque opportunité et chaque défi que l'analyse de l'haleine va apporter, même pour les gens qui ne sont pas aussi hypocondriaques que moi.
Thank you.
Merci.
(Applause)
(Applaudissements)