Un mélange d’ADN se forme dès que plusieurs personnes ont laissé leur matériel biologique sur une même trace. Le profil génétique obtenu est alors difficile à interpréter, surtout quand l’un des contributeurs est présent en très faible quantité. Une revue publiée le 19 octobre 2026 dans l’International Journal of Legal Medicine fait le point sur une autre façon de procéder, qui consiste à isoler les cellules avant de les analyser [1]. Chaque cellule ne contenant que l’ADN d’une seule personne, on peut ainsi établir un profil distinct pour chaque contributeur. La méthode progresse mais elle se heurte à la très faible quantité d’ADN présente dans une cellule et elle n’est pas encore opérationnelle pour un usage courant.

Les mélanges d’ADN, une difficulté quotidienne

Une trace biologique prélevée sur une scène d’infraction contient souvent l’ADN de plusieurs personnes. Au laboratoire de police scientifique de Lyon, aujourd’hui rattaché au Service national de police scientifique (SNPS), les mélanges représentaient déjà plus de 30 % des profils analysés en 2017 [2]. Au Danemark, une étude nationale en compte environ deux tiers parmi les profils génétiques transmis entre 2016 et 2024 [3]. L’interprétation se complique quand les contributeurs sont nombreux ou quand l’un d’eux a laissé beaucoup plus de matériel biologique que les autres. Le profil du contributeur minoritaire peut alors être masqué.

Les laboratoires de police scientifique disposent de deux outils en cas de mélange. L’extraction différentielle sépare les spermatozoïdes des cellules épithéliales dans les prélèvements réalisés après une agression sexuelle. Elle ne sert à rien quand toutes les cellules sont du même type, par exemple le sang de deux personnes ou le sperme de deux hommes [7]. Les logiciels de génotypage probabiliste aident ensuite à interpréter le mélange, mais leur résultat dépend de la quantité et de la qualité de l’ADN disponible. Certains profils restent inexploitables.

Séparer les cellules avant d’analyser l’ADN

Ruijia Liu, Zheng Wang et Jing Liu, de l’Institut de médecine légale de l’Université du Sichuan, passent en revue les techniques qui permettent d’isoler les cellules une à une [1]. Chaque cellule contient l’ADN d’une seule personne. Tant que les cellules sont analysées ensemble, leurs ADN se confondent et donnent un profil génétique mélangé. Si on les sépare avant l’analyse, chaque cellule livre le profil ADN d’un seul contributeur. Cette séparation doit avoir lieu avant la lyse des cellules, c’est-à-dire avant l’extraction ADN de la cellule. Il faut donc disposer d’une partie du prélèvement qui n’a pas encore été traitée [2].

Quatre familles de techniques existent :

• La micromanipulation prélève les cellules une à une, sous microscope. Elle est précise mais lente et demande un opérateur formé.
• La microdissection laser détache les cellules choisies de leur support à l’aide d’un faisceau laser. Elle présente les mêmes avantages et les mêmes contraintes.
• La cytométrie en flux repère les cellules grâce à un marqueur fluorescent et les trie automatiquement, en grand nombre.
• Le système DEPArray déplace les cellules avec des champs électriques. L’opérateur les observe à l’écran puis sélectionne celles qu’il veut analyser. Son coût et le faible nombre de cellules traitées à chaque passage limitent encore sa diffusion [1, 3].

Une seule cellule ne suffit presque jamais

Une cellule humaine diploïde ne contient qu’environ six picogrammes d’ADN, soit une centaine de fois moins que la quantité qu’un laboratoire analyse d’ordinaire [9]. Avec si peu de matière, l’amplification laisse souvent des trous dans le profil ADN parce que certains allèles ne sont pas détectés (drop-out). La moindre contamination peut aussi faire apparaître des allèles qui n’appartiennent pas à la cellule (drop-in). L’expert qui néglige ces deux phénomènes risque de mal interpréter le profil génétique.

Une étude de validation du DEPArray publiée en 2024 permet de chiffrer cette limite. Une cellule diploïde analysée seule ne restitue en moyenne que 80 % du profil. Un spermatozoïde en restitue environ la moitié, puisqu’il ne porte qu’un exemplaire de chaque chromosome. Un profil complet devient possible à partir de trois cellules diploïdes dans les cas les plus favorables, alors qu’il faut réunir une quinzaine de spermatozoïdes pour dépasser 90 % du profil d’un homme [3, 4]. Les laboratoires regroupent donc les profils de plusieurs cellules qui semblent venir de la même personne, puis reconstituent un profil de consensus. L’expression « cellule unique » désigne en pratique une analyse fondée sur quelques cellules [3].

Ces données sont ensuite évaluées avec des modèles probabilistes [6]. L’équipe de Catherine Grgicak, à l’Université Rutgers, et de Ken Duffy a testé cette approche sur 630 mélanges de laboratoire comptant jusqu’à cinq donneurs. Pour 91 % des groupes de cellules, le rapport de vraisemblance en faveur du vrai contributeur dépassait un milliard de milliards (10¹⁸) [5]. Ces mélanges ont toutefois été fabriqués à partir de donneurs connus et donc rien ne garantit les mêmes résultats sur des traces biologiques prélevées en condition réelles, anciennes ou dégradées.

Ce que la méthode ne dit pas

Isoler les cellules d’une trace biologique permet d’établir un profil génétique distinct pour chaque contributeur et de le comparer à celui d’une personne. L’analyse renseigne donc sur la source de l’ADN. Cela ne dit ni comment ni quand cet ADN a été déposé. Les questions de transfert et de persistance restent entières et relèvent d’autres données. Une revue d’opinion parue en juin 2026 dans le World Journal of Biological Chemistry insiste sur ce point [3]. Elle est signée par une équipe de médecins et de biologistes exerçant en Grèce et à Chypre, extérieure aux laboratoires de criminalistique, qui fait la synthèse des études de validation récentes. Sa conclusion est prudente. L’analyse sur cellule unique doit compléter l’analyse classique dans des cas bien choisis et non la remplacer. Avant tout usage sur un cas réel, un laboratoire devrait avoir mesuré son taux de contamination, le nombre minimal de cellules nécessaire à un consensus et la probabilité de récupérer au moins une cellule du contributeur minoritaire.

CapCell, un projet européen présenté à Paris

La thématique sera abordée le 20 novembre 2026 à Paris, lors du colloque annuel de la CEJC (Compagnie des Experts de Justice en Criminalistique) consacré au temps en criminalistique. Camille Ropert, lauréate des prix CEJC 2025, y présentera le projet européen CapCell. Coordonné par Athina Vidaki à l’Université de Maastricht, CapCell réunit treize partenaires de huit pays, parmi lesquels l’Institut néerlandais de criminalistique (NFI), l’Institut estonien de sciences forensiques et le ministère fédéral autrichien de l’Intérieur. Il dispose d’environ 4,5 millions d’euros pour la période d’octobre 2025 à septembre 2029. Son objectif est d’isoler les cellules de l’auteur dans les prélèvements réalisés après des violences sexuelles, à l’aide de dispositifs microfluidiques mobiles, puis de valider ces outils dans des laboratoires et des services de police [8].

Sources

[1] Liu R., Wang Z., Liu J., « Single-cell strategies for the interpretation of complex forensic DNA mixtures: isolation techniques, genotype data integration, and prospects for application », International Journal of Legal Medicine, 2026. https://doi.org/10.1007/s00414-026-04046-y

[2] Laurent F.-X., Vibrac G., Rubio A., Thévenot M.-T., Pène L., « Les nouvelles technologies d’analyses ADN au service des enquêtes judiciaires », médecine/sciences, 2017, 33(11), 971.

[3] Evangelou K., Angeli P., Polydorou A., Petropoulou T., « Single-cell deoxyribonucleic acid typing for forensic mixtures and trace evidence: Opportunities, validation requirements, and reporting limits », World Journal of Biological Chemistry, 2026, 17(2), 121467. https://doi.org/10.4331/wjbc.v17.i2.121467

[4] Schulte et al., « DEPArray™ single-cell technology: A validation study for forensic applications », Forensic Science International: Genetics, 2024. https://www.fsigenetics.com/article/S1872-4973(24)00020-6/fulltext

[5] Grgicak C.M., Bhembe Q., Slooten K., Sheth N.C., Duffy K.R., Lun D.S., « Single-cell investigative genetics: Single-cell data produces genotype distributions concentrated at the true genotype across all mixture complexities », Forensic Science International: Genetics, 2024, 69, 103000. https://doi.org/10.1016/j.fsigen.2023.103000

[6] Bhembe Q., Lun D.S., Duffy K.R., Grgicak C.M., « Resolving the Forensic DNA Mixture Problem through the Development of End-to-End Single-Cell Pipelines », Forensic Science International: Genetics, 2025, 81.

[7] Huffman K., Ballantyne J., « Single cell genomics applications in forensic science: Current state and future directions », iScience, 2023, 26(11), 107961. https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.107961

[8] Projet CapCell, fiche CORDIS n° 101225737. https://cordis.europa.eu/project/id/101225737/fr

[9] Huffman K., Hanson E., Ballantyne J., « Cell Subsampling Recovers Probative DNA Profile Information from Unresolvable/Undetectable Minor Donors in Mixtures », Genes, 2022, 13(7), 1117. https://doi.org/10.3390/genes13071117