Avant un entraînement début novembre dans l’aréna aux poutres en bois de l’Université de Waterloo, quelques joueurs de l’équipe de hockey masculin ont accepté de cracher dans de petits entonnoirs en plastique au nom de la science. Il n’a fallu que quelques secondes pour passer du vestiaire à la glace.
Les échantillons de salive qu’ils ont laissés seront ensuite testés dans le cadre d’une étude pilote pour un nouveau dispositif qui pourrait changer la donne dans le dépistage des commotions cérébrales.
Actuellement, lorsqu’un athlète subit un traumatisme crânien, le thérapeute du sport d’une équipe utilise principalement des méthodes subjectives pour détecter les commotions cérébrales sur le banc ou en marge : évaluations et questions pour déterminer si la personne a des étourdissements ou des nausées, des problèmes d’équilibre, de mémoire ou de concentration. En complément de ceux-ci, HeadFirst Inc., une startup de biotechnologie basée à Waterloo, développe un outil qui, selon elle, fournirait un résultat plus rapide et plus objectif – un simple test rapide qui détecte les commotions cérébrales dues à la salive, aidant ainsi les équipes à prendre des décisions plus immédiates et plus éclairées. sur la question de savoir si l’athlète doit retourner jouer.
Le fondateur et directeur général de HeadFirst, Andrew Cordssen-David, est un ancien joueur de hockey de l’Université de Waterloo – où il a patiné tout en poursuivant des études en sciences et en commerce – et son inspiration pour le test rapide remonte à ses propres blessures à la tête.
Né à Montréal et élevé à l’extérieur de Philadelphie, M. Cordssen-David a joué au hockey dans une école préparatoire du Minnesota et au hockey junior en Ontario et au Québec avant l’université, devenant un solide défenseur de 6 pieds 5 pouces et 225 livres avec un talent pour gros coups, combats et intimidations. Il a absorbé – et infligé – de nombreux coups et a eu quelques commotions cérébrales diagnostiquées, ainsi que d’autres qui sont passées inaperçues.
Il se souvient avoir perdu connaissance après s’être cogné la tête sur la glace à 15 ans, mais avoir réussi à donner des réponses satisfaisantes aux questions d’évaluation dans le vestiaire, ce qui l’a ramené directement dans le match.
Plus tard dans la nuit, il avait la nausée et avait l’impression que son cœur battait dans sa tête, avant qu’un médecin ne lui annonce le lendemain matin qu’il avait eu une commotion cérébrale.
Des années plus tard, il a subi une autre commotion cérébrale, qui n’a pas été détectée au début, mais qui l’a finalement empêché de jouer sur la glace pendant six mois, la tête tournant à chaque fois qu’il regardait un écran ou s’allongeait pour dormir.
Les examens de commotion cérébrale auxquels il a été soumis impliquaient souvent une auto-évaluation, et il savait de première main que les réponses des athlètes peuvent être peu fiables, car certains joueurs négligent un symptôme, ou même mentent pour éviter d’être mis à l’écart.
«Un athlète peut travailler avec quatre heures de sommeil ou être stressé à cause des examens, et puis il y a des athlètes naïfs qui veulent juste rester dans le jeu», a déclaré M. Cordssen-David. « Personnellement, j’ai fait ça parce que, j’avais 16 ans et j’essayais d’accéder à la LNH. Je ne pensais pas à ce que pourrait être mon cerveau dans la quarantaine.
Les ligues professionnelles ont tenté de lutter contre les risques de commotions cérébrales : en employant des personnes chargées de les repérer lorsqu’elles surviennent et en mettant en place des protocoles de retour au jeu effectués sur des bancs ou à l’intérieur de tentes bleues en marge. De nombreux joueurs de football portent désormais des coques rembourrées appelées Guardian Caps sur leur casque lors de l’entraînement, dans l’espoir de réduire l’impact des collisions.
Cela s’explique en partie par le flot de joueurs retraités de la NFL et de la LNH qui ont partagé leurs histoires de démence, de dépression et d’autres maladies cérébrales dans les années qui ont suivi leur arrêt de jeu ; dans certains cas, après leur décès, on a découvert qu’ils souffraient d’encéphalopathie traumatique chronique, ou CTE. Mais malgré tout ce que l’on a appris sur les dangers et la prévalence des commotions cérébrales, leur diagnostic reste une zone grise.
«Nous avons besoin de quelque chose d’un point de vue objectif, que vous ayez ou non une commotion cérébrale, un test en noir et blanc», a déclaré M. Cordssen-David.
Le test, qui est encore en phase d’essais cliniques, fonctionne en détectant un biomarqueur spécifique – un terme large qui fait référence à une molécule trouvée dans le sang ou d’autres fluides corporels, qui peut être mesurée et peut signaler que quelque chose ne va pas.
Le cerveau laisse échapper un certain nombre de biomarqueurs à travers la barrière hémato-encéphalique et dans les fluides corporels lorsqu’il gonfle à la suite d’une blessure traumatique, et le test de HeadFirst est conçu pour détecter un seuil significatif de l’un d’entre eux présent dans la salive. (Le domaine de l’innovation sportive est compétitif, c’est pourquoi l’entreprise ne révèle pas le biomarqueur pour lequel elle teste, ni aucune information exclusive.)
L’appareil ressemble à un test rapide COVID-19 ou à un test de grossesse à domicile. Dans ce cas, un athlète crache dans un tube et cet échantillon de salive subit ensuite un processus de traitement rapide pour éliminer les enzymes ou les anticorps qui interfèrent avec la détection avant d’être déposé sur la bandelette de test. Le colorant bleu parcourt le test et, en quelques minutes, il affiche soit une ligne pour un résultat négatif, soit deux lignes pour indiquer une commotion cérébrale.
M. Cordssen-David fait partie d’une petite équipe qui a combiné son expertise pour développer le test. Le projet a débuté en 2023, alors qu’il étudiait dans le programme de maîtrise en commerce, entrepreneuriat et technologie de Waterloo, où les étudiants visent à démarrer une nouvelle entreprise pendant le programme. Dans le cadre de ses premières recherches, il s’est entretenu avec une centaine d’experts en commotions cérébrales – dont des médecins, des thérapeutes du sport et des chiropracteurs – et a découvert qu’il pourrait y avoir un marché pour un test simple et objectif qui pourrait empêcher les joueurs victimes d’une commotion cérébrale de retourner au jeu trop rapidement, tout en leur cerveau est toujours dans un état vulnérable. Après cela, il a recherché des scientifiques qui pourraient aider à rechercher et développer un appareil.
La Dre Shazia Tanvir, qui nous a rejoint en tant que cofondatrice et directrice de la technologie, est une chercheuse en nanotechnologie biomédicale à Waterloo possédant une expertise dans ce type spécifique de tests – appelés tests à flux latéral. Et Oliver Aramini, un récent diplômé du programme de génie en nanotechnologie de Waterloo, est devenu ingénieur en recherche et développement. Après des mois d’essais et d’erreurs, la petite équipe a surmonté un défi de taille : trouver comment prétraiter la salive pour éliminer les éléments qui interfèrent avec la détection de leur biomarqueur.
« Le jour où nous avons vu les lignes, c’était eureka », a déclaré le Dr Tanvir. «Je l’ai dit à Andrew, maintenant il y a une possibilité.»
HeadFirst a reçu un financement, un espace de laboratoire et des conseils commerciaux par l’intermédiaire de Velocity, un incubateur d’entreprises basé à l’Université de Waterloo. Depuis 2008, Velocity – qui ne reçoit aucun capital dans les entreprises participant au programme – a aidé les fondateurs de plus de 400 startups à atteindre une valeur d’entreprise collective de 35 milliards de dollars.
L’équipe bénéficie également des conseils de deux conseillers du département de génie chimique de Waterloo, les professeurs Marc Aucoin et Bill Anderson, qui ont vu le potentiel considérable du produit et les ont aidés à obtenir des subventions et des ressources. Le professeur Aucoin, qui entraîne bénévolement les équipes de hockey de ses deux fils depuis plus d’une douzaine d’années, pourrait personnellement imaginer comment le test pourrait assurer la sécurité des jeunes joueurs. Mais au-delà du sport, il pense qu’un jour, tous ceux qui souhaitent s’évaluer après un traumatisme crânien pourront l’acheter.
« Une fois ce système déployé, les possibilités sont illimitées », a déclaré le professeur Aucoin.
D’autres scientifiques du monde entier travaillent également sur des tests au point d’intervention qui détectent les biomarqueurs associés aux commotions cérébrales. Abbott, une société américaine de dispositifs médicaux, a créé un instrument portatif qui ressemble à un scanner de supermarché et peut analyser des échantillons de sang sur des cartouches insérables, produisant un résultat en 15 minutes. En avril, la cartouche i-STAT TBI d’Abbott – conçue spécifiquement pour identifier les traumatismes crâniens – a obtenu l’autorisation de la Food and Drug Administration des États-Unis pour une utilisation dans les établissements de soins de santé. Il teste deux biomarqueurs dans le sang.
En ce qui concerne le test basé sur la salive de HeadFirst, il y a déjà eu des intrigues – une clinique de commotion cérébrale à laquelle M. Cordssen-David a parlé voulait commander 500 tests immédiatement – mais il faudra encore au moins quelques années avant qu’il ne soit disponible pour les athlètes, ou n’importe qui. d’autre qui souffre d’un traumatisme crânien. Il reste encore des brevets et des voies réglementaires à parcourir, des fonds supplémentaires à lever et d’autres essais à réaliser.
HeadFirst a développé l’appareil principalement en utilisant de la salive artificielle et a maintenant lancé une étude pilote qui consiste à collecter de véritables échantillons de salive auprès d’athlètes universitaires pratiquant divers sports à Waterloo.
Les joueurs de hockey masculin qui ont craché dans l’entonnoir en plastique au début du mois de novembre le faisaient pour établir une valeur de référence afin de pouvoir, plus tard dans la saison, être testés à nouveau si une commotion cérébrale est suspectée.
Brian Bourque, qui entraîne l’équipe de Waterloo depuis 20 ans, a déclaré que ses joueurs étaient prêts à contribuer à l’étude. Alors qu’autrefois certains joueurs retournaient sur la glace avec impatience après une commotion cérébrale, il affirme que les athlètes sont désormais mieux informés et qu’ils estiment qu’il est plus acceptable de prendre du temps pour récupérer. Au total, son équipe subit environ six à huit commotions cérébrales par saison, et un test rapide pourrait être utile pour diagnostiquer, puis déterminer quand il est sécuritaire de revenir.
« Si quelqu’un se casse un os, vous pouvez en obtenir une image et planifier la guérison, mais dans le cas d’une commotion cérébrale, même les experts font des suppositions éclairées », a déclaré M. Bourque.
Si un test rapide pourrait faire partie des protocoles de commotion cérébrale élaborés par les organisations sportives, un diagnostic plus précoce pourrait améliorer la récupération et accélérer le retour au jeu d’un joueur, éliminant ainsi le risque de syndrome du deuxième impact.
«Cela coûte cher à une organisation de retirer un joueur pendant six mois parce qu’elle ne l’a pas mis sur la touche alors qu’elle aurait dû le faire, tout cela parce qu’elle n’a pas pu détecter correctement une commotion cérébrale», a déclaré M. Cordssen-David. « Si nous pouvons mieux les détecter, ils pourront peut-être revenir dans un délai de deux semaines, au lieu de six mois. »
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