Longtemps considérés comme de simples organismes vivant à la surface ou à l’intérieur du corps humain, les micro-organismes pourraient bientôt devenir des acteurs majeurs de la police scientifique. La recherche a permis jusqu’à aujourd’hui de mettre en lumière le potentiel du microbiome dans plusieurs domaines clés de la criminalistique : identification humaine, estimation de l’heure du décès, géolocalisation des traces et même investigation dans les cas d’agressions sexuelles.
Cette discipline émergente s’appuie sur une idée simple : chaque individu, environnement, interaction humaine laisse une signature microbienne unique susceptible d’être exploitée.
Une empreinte biologique personnelle
Le microbiome humain est composé de micro-organismes divers (i.e., bactéries, archées, champignons). Vivant en symbiose à la surface et à l’intérieur du corps humain, ils forment un écosystème essentiel pour la santé de l’hôte (Figure 1). Comme les empreintes digitales ou le profil génétique, le microbiome présente des caractéristiques propres à chaque individu.
La peau, les intestins, la bouche… hébergent des communautés microbiennes diverses et relativement stables dans le temps. Dès lors, il apparait possible de reconnaître un individu sur la base de son profil microbien. En l’occurrence, des chercheurs ont été capables d’attribuer correctement des échantillons microbiens à leur propriétaire, même après avoir été prélevés plusieurs mois après la date des prélèvements de référence.
Cette certaine stabilité temporelle laisse entrevoir des applications futures dans l’identification humaine lorsque l’ADN conventionnel est dégradé ou absent. Néanmoins, de nombreux facteurs liés à l’hygiène de vie, l’alimentation, les maladies, les traitements antibiotiques peuvent modifier ces signatures biologiques. Pour cette raison, le microbiome ne peut actuellement être considéré comme un identifiant aussi robuste que l’ADN nucléaire.
Une nouvelle approche pour dater un décès
L’estimation de l’intervalle post-mortem (PMI) demeure un défi majeur en médecine légale. Elle repose traditionnellement sur la constatation de changements corporels intervenant après la mort. Ces derniers correspondent à la diminution progressive de la température corporelle, la rigidité et les lividités cadavériques. Mais leur fenêtre d’observation reste courte (limite temporelle) et fortement dépendante des conditions environnementales. Dans ce contexte, l’analyse du microbiome post-mortem pourrait fournir des informations précieuses, tout comme les observations entomologiques.
Après la mort, la stabilité du système microbien s’effondre et se réorganise selon un processus relativement prévisible. L’arrêt de la circulation sanguine et des fonctions immunitaires transforme le corps en un milieu favorable à la prolifération de certaines bactéries. Les bactéries intestinales migrent progressivement vers d’autres organes tandis que les micro-organismes environnementaux colonisent les tissus en décomposition. Cette dynamique crée une véritable « horloge microbienne » capable de fournir des informations temporelles précieuses.
Grâce à l’intelligence artificielle, les chercheurs ont réussi à créer des modèles capables d’estimer le PMI avec une précision remarquable. Certaines expérimentations réalisées sur des cadavres d’animaux (i.e., porcs, rats, souris) ont abouti à des marges d’erreur inférieures à deux jours sur des périodes de décomposition de plusieurs semaines. Des travaux sur des cadavres humains – plus rares pour des raisons éthiques – ont également démontré que certaines communautés bactériennes présentes sur la peau, dans le nez ou le sol entourant le corps évoluent de manière suffisamment régulière pour servir d’indicateurs temporels.
Toutefois, plusieurs facteurs influencent fortement la dynamique microbienne post-mortem (Figure 2):
- Température – accélère ou ralentit la croissance bactérienne ;
- Humidité – favorise la décomposition ou le dessèchement du corps ;
- Type de sol – influence l’aération et les échanges microbiens avec l’environnement ;
- Profondeur d’inhumation – modifie l’oxygénation et les communautés microbiennes présentes ;
- Insectes – introduisent des microbes extérieurs et accélèrent certains processus de décomposition ;
- État de santé du défunt – antibiotiques, infections, maladies chroniques altèrent le microbiome de départ et peuvent modifier la vitesse de décomposition.
Ces différentes variables restreignent l’application de cette méthode dans le contexte opérationnel. Pour atteindre un tel objectif, il est encore nécessaire d’établir des bases de données permettant de couvrir de multiples cas de figures. Il est également indispensable de mettre en place des protocoles de prélèvement et d’analyse standardisés.
Quand les microbes révèlent un contact sexuel
L’un des sujets d’études les plus innovants concerne les transferts microbiens lors de rapports sexuels. Des travaux de recherche ont en effet montré qu’un rapport sexuel entraînait un échange mesurable de micro-organismes entre partenaires.
Après un rapport sexuel, une similarité a pu être constatée entre les microbiomes génitaux des couples étudiés. Certaines bactéries vaginales caractéristiques ont notamment pu être retrouvées chez le partenaire masculin plusieurs heures après. À l’inverse, il est apparu que l’utilisation d’un préservatif réduisait significativement ces transferts. Des modèles statistiques dédiés sont parvenus à prédire l’existence d’un rapport sexuel récent entre des individus, avec des niveaux de précision dépassant parfois 70-80 %.
D’autres études ont montré que les signatures microbiennes issues de traces de sperme ou de sécrétions vaginales demeuraient détectables même après plusieurs jours d’exposition à l’environnement.
À terme, cette approche pourrait constituer un outil complémentaire aux analyses traditionnelles déployées dans les enquêtes pour agressions sexuelles. Elle pourrait être pertinente notamment dans les cas où les preuves biologiques traditionnelles sont dégradées ou insuffisantes.
Le sol comme carte d’identité géographique
Chaque environnement possède, en plus de sa composition minéralogique, une composition microbienne spécifique. Celle-ci dépend du climat, de la végétation, de la géologie ou encore des activités humaines. Cette singularité permet d’envisager la comparaison d’échantillons de terre retrouvés sur un suspect, un véhicule ou un objet avec ceux provenant d’une scène de crime.
Certaines études ont montré qu’il était possible de relier avec précision des traces de terre à un site spécifique grâce à l’analyse de l’ADN bactérien. Plus surprenant encore, les communautés microbiennes présentes dans les poussières domestiques semblent parfois offrir une résolution géographique supérieure à celle du sol.
Pour les enquêteurs, ces résultats ouvrent la voie à de nouvelles méthodes de rapprochement entre un suspect et un lieu donné, même en l’absence de preuves biologiques classiques.
Une discipline encore en construction
Malgré son potentiel considérable, l’exploitation des microbiomes demeure un domaine de recherche encore récent. La majorité des études ont été réalisées dans des conditions expérimentales contrôlées et sur une quantité d’échantillons limitée. Les protocoles d’échantillonnage varient également fortement d’un laboratoire à l’autre. Par conséquent, la comparaison des résultats et leur validation d’un point de vue judiciaire sont rendues difficiles.
Pour que ces approches puissent être présentées devant les tribunaux, des bases de données de référence plus vastes et des méthodes standardisées doivent être développées.
Vers une nouvelle génération de preuves biologiques
Capable de renseigner sur le PMI, l’origine géographique d’une trace, l’identité potentielle d’un individu ou l’existence d’un contact sexuel, le microbiome pourrait enrichir considérablement l’arsenal des experts forensiques. Si l’ADN demeure la référence absolue en matière d’identification, les microbes pourraient à l’avenir devenir des témoins précieux supplémentaires au cœur des enquêtes criminelles.
