L’évolution rapide de la génétique forensique ces dernières décennies a transformé les enquêtes criminelles. À l’heure actuelle, le profilage ADN conventionnel reste inégalé pour identifier des individus. Cependant, il ne fournit aucune information sur les caractéristiques phénotypiques (traits observables) des personnes.
L’existence d’un lien entre variantes génétiques et phénotype physique a permis la création d’outils capables de prédire l’apparence physique. De plus, le développement de l’épigénétique forensique a permis d’étendre ces prédictions à d’autres aspects, comme l’âge ou le mode de vie d’une personne. L’épigénétique est une discipline qui s’intéresse aux changements qui se produisent dans l’activité des gènes. Ces variations surviennent sans qu’il n’y ait eu de modification dans la séquence ADN. Elles sont induites par l’environnement (au sens large) et sont réversibles. En les détectant, il est possible d’en extraire des informations spécifiques sur la personne qui en est à l’origine.
La publication récente « ForSpEC : A compact forensic epigenetic age clock for sperm cells with cross-platform validation » présente un outil capable d’estimer l’âge d’un homme via l’analyse de ses spermatozoïdes. Ce nouvel outil offre ainsi la possibilité de pouvoir prédire l’âge des agresseurs sexuels impliqués dans des affaires criminelles.
L’âge épigénétique
La méthylation de l’ADN implique l’ajout d’un groupe méthyle (-CH3) à la cytosine (base nucléique composant l’ADN), généralement au niveau des dinucléotides CpG (Figure 1). Cette méthylation est un processus épigénétique qui va influencer l’expression des gènes sur lesquels elle se situe. Contrairement aux variantes génétiques, qui restent stables tout au long de la vie, les profils de méthylation sont dynamiques et reflètent les processus de vieillissement. Les CpGs corrélés à l’âge constituent ainsi la base des horloges épigénétiques.
La plupart des méthodes reconnues pour la détermination de l’âge reposent sur l’examen des tissus somatiques. Ces tissus sont constitués de n’importe quel type de cellules, à l’exception des spermatozoïdes et des ovules. Aujourd’hui, les examens se focalisent principalement sur le sang, la salive ou les cellules buccales. L’analyse des spermatozoïdes présente ainsi un défi biologique unique. La spermatogenèse implique une reprogrammation épigénétique importante. Il s’avère que les sites de méthylation de ces cellules sont très différents de ceux observés pour les tissus somatiques. Par conséquent, les horloges somatiques fonctionnent mal lorsqu’elles sont appliquées à l’ADN issu des spermatozoïdes.
Le modèle ForSpEC
Pour surmonter ces difficultés, ForSpEC (Forensic Sperm Epigenetic Clock) a été développé comme un outil compact et spécifique pour la prédiction de l’âge à partir de spermatozoïdes. Au total, 212 échantillons de sperme provenant d’hommes polonais âgés de 19 à 57 ans ont été analysés. Un modèle simplifié a été développé et se base sur sept sites de méthylation CpG uniquement.
Malgré sa simplicité, ce modèle a permis d’obtenir des performances élevées. Lors de tests indépendants, l’âge a pu être estimé avec une erreur moyenne de 3,1 ans. La précision obtenue n’est que légèrement inférieure à celle obtenue avec des modèles plus importants et basés sur des centaines de marqueurs. De plus, avec son plus petit nombre de marqueurs, ce modèle s’avère plus pratique pour une application en criminalistique.
Le modèle a été validé à l’aide de la technologie de séquençage AmpliSeq. Cette dernière offre une sensibilité élevée, une quantification précise de la méthylation, une flexibilité dans le multiplexage et un flux de travail bien adapté aux exigences des laboratoires de police scientifique.
Alliant robustesse et praticité, ForSpEC se positionne ainsi comme un outil prometteur pour estimer l’âge d’une personne à partir de traces de sperme détectées dans les enquêtes criminelles.
Pourquoi une horloge biologique spécifique au sperme est-elle importante ?
Dans de nombreuses enquêtes portant sur des agressions sexuelles, les traces de sperme constituent des preuves cruciales. Alors que le profilage ADN classique permet d’exclure ou d’identifier des suspects, une horloge biologique spécifique pour le sperme permettrait de fournir une piste précieuse pour l’enquête lorsqu’aucune correspondance n’a pu être trouvée. ForSpEC s’intègrerait précisément dans ce contexte. En estimant l’âge du donneur directement à partir de l’ADN du sperme, les enquêteurs seraient en mesure de réduire le nombre de suspects.
ForSpEC dans le cadre du projet ForMAT
ForSpEC a été développé dans le cadre plus large du projet ForMAT (Forensic Methylation Analysis Toolsets) financé par l’Union européenne. L’initiative ForMAT vise à développer des outils innovants basés sur la méthylation de l’ADN. Le but de ces outils est d’aider à la résolution d’enquêtes criminelles, à l’identification des victimes de catastrophes et à l’évaluation légale de l’âge.
La vision stratégique de ForMAT va au-delà de la définition d’une simple horloge biologique. Elle vise à établir des outils standardisés, des stratégies de validation harmonisées et des voies de mise en œuvre pour les applications médico-légales basées sur la méthylation. Cela comprend :
- Le développement de tests fiables pour l’identification des tissus et des fluides biologiques.
- L’amélioration des modèles d’estimation de l’âge à partir de différents échantillons biologiques.
- Le développement de cadres pour l’interprétation des données de méthylation en tant que preuves.
- La prise en compte des implications éthiques et juridiques de l’intelligence épigénétique.
Dans ce cadre, ForSpEC représente une solution spécialement dédiée aux preuves issues du sperme. En intégrant ces outils spécialisés dans une boîte à outils cohérente, ForMAT fait progresser l’épigénétique vers une application opérationnelle dans le monde judiciaire.
Quelles seront les prochaines étapes ?
Dans le cadre plus large de l’initiative ForMAT, ForSpEC représente une avancée importante dans l’élaboration d’outils de méthylation valides et capables de soutenir les enquêtes criminelles, en particulier dans les cas d’agression sexuelle. Les fondements scientifiques de ForSpEC sont aujourd’hui convaincants. Toutefois, plusieurs étapes restent encore à franchir avant son déploiement dans la pratique. Tout d’abord, une validation entre laboratoires est nécessaire. Pour l’instant, la technologie définitive qui sera utilisée pour tester la méthylation de l’ADN n’a pas encore été décidée. Diverses options sont étudiées. Les facteurs clés de cette décision reposent sur la précision de la méthode et son applicabilité dans les laboratoires d’analyse ADN pour l’examen des traces biologiques.
