Développement de tests de paternité prénataux non invasifs : Application du séquençage à haut débit à l’analyse des marqueurs DIP-STRs

La recherche doctorale de Laura Carrara développe, en vue de sa validation, un protocole d’analyse pour des tests de paternité prénataux non invasifs, qui permette d'analyser plusieurs marqueurs génétiques simultanément grâce au séquençage à haut débit. Elle conduit cette recherche en science forensique sous la direction du professeur Franco Taroni (ESC - FDCA) et de la professeure Diana Hall (Unité de génétique forensique - CURML).

Pendant une grossesse, de l’ADN fœtal circule dans le sang périphérique des femmes enceintes, en raison de la mort de certaines cellules causée par l’accroissement du placenta. La découverte de ce processus, dans les années 1990, a mené au développement de méthodes de diagnostic prénatal non invasives, basées sur une prise de sang chez la femme enceinte. Peu de temps après, cela a également permis la mise au point de tests de paternité prénataux non invasifs. Ces tests permettent de réduire les risques de fausse couche associés à d’autres méthodes de prélèvement plus invasives, telles que l’amniocentèse et la choriocentèse. Ils présentent un réel intérêt dans les cas de grossesse après viol, car ils constituent un outil supplémentaire permettant aux autorités judiciaires d’établir un lien entre la victime et un potentiel agresseur.

Un des défis analytiques majeurs de ces tests est de minimiser l’interférence de l’ADN maternel dans l’analyse de l’ADN fœtale, présent en très faibles quantités dans le sang des femmes enceintes. Très peu d’instituts de médecine légale en Suisse proposent ce type de tests en raison des difficultés analytiques et du manque de méthodes validées pour une application forensique. Cela souligne la nécessité de développer et valider des tests de paternité prénataux qui répondent aux exigences forensiques.

Laura Carrara vise ainsi à valider un protocole d’analyse pour effectuer des tests en utilisant des marqueurs génétiques - appelés DIP-STRs - développés par l’Unité de génétique forensique du Centre universitaire romand de médecine légale. Ces marqueurs permettent d’analyser de manière ciblée l’ADN fœtal, réduisant ainsi l’interférence de l’ADN maternel. Cependant, leur analyse a été réalisée jusqu’à présent uniquement par électrophorèse capillaire, une technique qui implique un temps de traitement plus long et l’utilisation d’une quantité d’échantillon plus importante. La nouveauté du projet de Laura Carrara réside dans l’application d’une nouvelle technique  – le séquençage à haut débit – qui va permettre d’analyser plusieurs marqueurs DIP-STRs en une seule réaction, facilitant l’analyse, diminuant la quantité d’échantillon nécéssaire, et permettant d’augmenter la sensibilité et la spécificité des tests.

Le protocole actuellement établi a été testé sur des mélanges d’ADN provenant de deux personnes jusqu’à un rapport de 1 sur 100, permettant de détecter avec succès l’ADN du contributeur minoritaire. Bien que la méthode ait jusqu'à présent été testée sur des mélanges simulés en laboratoire, les résultats sont très prometteurs. La sensibilité atteinte est jugée suffisante pour analyser l'ADN fœtal circulant dans le sang maternel. Ainsi, la prochaine étape sera l’application du protocole à des échantillons de plasma maternel.

La recherche doctorale de Laura Carra laisse entrevoir des applications diverses et innovantes. En plus de son implication judiciaire, l’implémentation d’un nouveau test de paternité prénatal non invasif pourrait offrir aux femmes se trouvant dans une situation de grossesse après viol, un outil supplémentaire pour déterminer la paternité du fœtus et ainsi prendre des décisions plus éclairées par rapport à la continuation de grossesse. Le développement d’un protocole d’analyse des marqueurs DIP-STRs par séquençage à haut débit pourrait également servir de base à l’implémentation de nouvelles méthodes de dépistage diagnostique pour la médecine fœtale, en utilisant des marqueurs génétiques similaires.