Défis invisibles, actions visibles : nouvelle capacité britannique de microbiologie médicolégale

La microbiologie médicolégale : discipline scientifique émergente

La microbiologie médicolégale contribue au processus d’attribution, qui vise à déterminer l’origine d’un événement biologique, tel qu’un foyer de maladie, et à en identifier les responsables. Par exemple, cet incident est-il dû à un événement naturel, à une fuite de laboratoire accidentelle ou à la dissémination délibérée d’un organisme biologique génétiquement modifié ? Une analyse approfondie en laboratoire de l’agent biologique causal constitue un élément important de ces déterminations.

À l’ère de la biologie de synthèse, il existe un nombre croissant de méthodes documentées [1] permettant de modifier un organisme biologique. Si une modification génétique ne concerne qu’un seul nucléotide ou un petit nombre de nucléotides (dans un génome composé de millions de paires de bases), il est nécessaire de déterminer avec certitude qu’il s’agit d’une intervention délibérée et non d’un événement évolutif naturel. Des outils informatiques sont déjà en cours de développement pour identifier ces anomalies [2], et des méthodes issues de domaines tels que l’intelligence artificielle apparaissent progressivement pour soutenir ces efforts. 

Renforcement des capacités de microbiologie médicolégale du Royaume-Uni dans le cadre de l’approche « Une seule santé »

Afin de renforcer les capacités du Royaume-Uni en matière de microbiologie médicolégale en laboratoire, le Consortium britannique de microbiologie médicolégale (United Kingdom Microbial Forensics Consortium – UKMFC ; [3]) est en cours de création. Il s’agit là d’un résultat clé de la stratégie britannique relative à la sécurité biologique pour 2023 [4]. Le projet UKMFC est dirigé par le Laboratoire des sciences et technologies de défense (Defence Science and Technology Laboratory – DSTL), qui héberge le groupe chargé de l’analyse et de l’attribution chimique et biologique (Chemical Biological Analysis and Attribution Capability – CBAAC). Le CBAAC évalue les risques biologiques liés à la santé humaine, garantissant ainsi que le Royaume-Uni respecte les principaux objectifs politiques en matière de lutte contre les menaces chimiques, biologiques, radiologiques et nucléaires.  

L’UKMFC se distingue par son approche innovante, qui consiste à mettre à profit cette expérience acquise dans le domaine de la défense pour développer un réseau intergouvernemental de laboratoires dédiés à la biosurveillance couvrant l’ensemble du spectre « Une seule santé » [5] ; une approche qui, à la connaissance des auteurs, n’a pas encore été adoptée par de nombreux autres pays. Ce réseau de laboratoires bénéficie de plusieurs décennies d’expérience et d’expertise dans l’identification, la caractérisation et la manipulation de différents agents pathogènes, une expérience qui sera essentielle à la réussite globale de l’UKMFC. Ce projet renforce ces connaissances techniques approfondies en fournissant de nouveaux outils et procédures de microbiologie médicolégale afin d’améliorer et d’accélérer les possibilités d’attribuer un événement biologique, quel que soit le secteur visé. 

Le séquençage génomique constitue un exemple significatif d’un domaine sur lequel se concentre l’UKMFC. Le séquençage est un outil important en microbiologie médicolégale, car il peut fournir davantage d’informations (par exemple, des preuves de génie génétique ou de manipulation en laboratoire) que la simple identification d’un agent pathogène. Par conséquent, l’une des premières actions entreprises dans le cadre de ce projet a été de constituer un groupe de travail sur la bio-informatique. Composé de bio-informaticiens venant de tout le Royaume-Uni, le groupe de travail sur la bio-informatique de l’UKFMC développe de nouvelles méthodes de travail. Cela comprend le développement de logiciels permettant d’analyser les giga-octets de données de séquençage génomique souvent générés à partir d’un échantillon biologique (c’est-à-dire pour détecter des preuves de manipulation délibérée), et c’est la première fois qu’une telle collaboration est mise en place au Royaume-Uni. Ceci est soutenu par des améliorations rigoureuses et continues, notamment des exercices d’évaluation externe de la qualité qui établissent une base de référence pour les capacités bio-informatiques existantes et orientent les développements futurs.  

Afin de favoriser le développement des capacités, un concours intitulé « Defence and Security Accelerator » (DASA) a également été lancé [6], dans le cadre duquel des propositions de projets portant sur des outils de microbiologie médicolégale de nouvelle génération ont été sollicitées et évaluées. À l’issue d’un processus hautement compétitif, cinq projets retenus issus du monde universitaire et de l’industrie⁽ᵃ⁾ ont été amorcés [7]. Ces projets développent des méthodes informatiques qui utilisent l’intelligence artificielle, l’apprentissage automatique ou la modélisation statistique avancée pour analyser les génomes des agents pathogènes et fournir une évaluation très fiable permettant de déterminer si même un petit changement génomique constitue une intervention de génie génétique délibérée.  

Étant donné que l’usage détourné délibéré d’un organisme biologique constitue un crime (tel que défini par la Convention sur les armes biologiques [8] et interprété par les législations nationales individuelles), un groupe de travail sur la criminalistique a également été créé. Ce dernier examine le processus complet de l’enquête de microbiologie médicolégale (c’est-à-dire depuis le prélèvement des échantillons jusqu’à la communication des résultats d’analyse). En définitive, ce groupe vise à renforcer la capacité des laboratoires à produire des analyses hautement fiables (accréditées dans la mesure du possible) pouvant étayer la prise de décision lors d’un événement biologique et pouvant être communiquées aux systèmes judiciaires pénaux britanniques ou internationaux. Les autres activités de ce groupe consistent à améliorer la compréhension du processus de génération des alertes au sein des secteurs (et entre eux).

Développement d’une enquête de microbiologie médicolégale

Il est essentiel de bien comprendre les alertes, car même dans les chaînes de transmission fermées et les populations en bonne santé, les agents pathogènes sont réputés évolutifs [9]. Il est donc essentiel d’entamer une enquête aussi rapidement que possible après l’incident initial afin de réduire le risque de perte d’informations microbiologiques médicolégales provenant d’un agent pathogène identifié ou isolé. Dans le contexte technologique actuel, cela nécessite de comprendre quand et pourquoi le génome d’un agent pathogène est séquencé (dans le cadre des activités de biosurveillance habituelles) et quelles mesures peuvent être prises pour lancer le séquençage d’un échantillon ou d’un agent qui, autrement, ne serait peut-être pas séquencé.  

L’UKMFC représente un nouveau niveau dans le système d’alerte biologique du Royaume-Uni (c’est-à-dire un concept de « détection-attribution »). Son processus d’enquête, les étapes possibles d’alerte en cas de dissémination malveillante et l’identité des autres organismes d’enquête potentiels sont résumés dans la Figure 1. 

À cette fin, il est évident que les capacités globales en matière de microbiologie médicolégale sont renforcées si toutes les parties prenantes d’un système de surveillance (et d’un système de santé animale, y compris les vétérinaires et les inspecteurs) se posent la question de savoir si un incident pourrait avoir une origine malveillante, à l’instar de ce qui se fait lors de foyers de maladie chez les humains. Cela permet de maximiser les chances de détecter une dissémination délibérée et de garantir le lancement rapide d’une enquête de microbiologie médicolégale, ainsi que la coopération avec les forces de l’ordre et toute enquête menée par le secteur concerné. 

Lorsqu’on examine les résultats d’une enquête microbiologique médicolégale, il est important de prendre en compte la manière dont les niveaux d’incertitude restants sont communiqués, par exemple lorsqu’on répond à la question « cet organisme a-t-il été modifié génétiquement ? ». Des approches visant à communiquer l’incertitude sont déjà utilisées par les services de renseignement britanniques [11], ce qui pourrait fournir à l’UKMFC un cadre dans lequel élaborer des résultats (c’est-à-dire un « critère de probabilité »). Cela contribuerait à garantir la clarté lors de la communication d’informations techniques complexes, à réduire les interprétations erronées et à faciliter la prise de décisions éclairées. 

Il est également important de tenir compte de l’incertitude lorsqu’on identifie d’autres organismes d’enquête susceptibles de fournir des informations pertinentes pour une enquête microbiologique médicolégale. 

Progresser grâce à la sensibilisation

Le développement de l’UKMFC [12] a nécessité un important travail de sensibilisation afin de mettre en avant cette nouvelle capacité comme moyen de dissuasion contre l’usage détourné de matières biologiques. L’un des avantages de cette approche ouverte est la sensibilisation aux activités de biosurveillance synergiques menées au Royaume-Uni et à l’échelle internationale, ainsi que la collaboration avec celles-ci. À l’avenir, cela pourrait, par exemple, permettre l’intégration des filières bio-informatiques de l’UKMFC directement dans les activités de biosurveillance basées sur la métagénomique [13] afin de fournir un système d’alerte microbiologique quasi en temps réel. 

Bien que l’UKMFC soit présenté comme un nouveau laboratoire expérimental, comme mentionné ci-dessus et dans la Figure 1, d’autres enquêtes (par exemple, enquêtes sur la santé animale et enquêtes criminelles) seront également menées pendant un incident. Les informations qui ne sont pas nécessairement accessibles aux laboratoires de l’UKMFC (c’est-à-dire les données épidémiologiques ou les informations contextuelles plus générales) pourraient fournir des indications précieuses pour déterminer de manière globale si un incident est d’origine naturelle, accidentelle ou délibérée. Cette analyse combinée permettrait d’élever le niveau de confiance de toute évaluation fondée sur des critères probabilistes, ce qui faciliterait la prise de décision pendant la phase de réponse. Pour faciliter cela, les auteurs ont activement établi des liens entre les communautés britanniques chargées de la biosurveillance, de l’application de la loi et du renseignement, dans le but d’améliorer la coordination des activités. 

L’UKMFC confère une nouvelle dimension au système d’alerte britannique destiné à identifier les usages détournés de matières biologiques. Notre approche dite « équipe d’équipes » [14], qui repose sur un partage transparent des informations entre des équipes et des unités interconnectées (par exemple, le groupe de travail sur la bio-informatique, le groupe de travail criminalistique, différents laboratoires, les fournisseurs du concours DASA), a permis une collaboration rapide et intersectorielle autour d’objectifs communs. Cette philosophie a constitué un élément central de notre progression et, bien que tous les pays puissent avoir des modèles différents, les auteurs seraient heureux de pouvoir échanger des idées et des expériences avec tout pays développant des capacités similaires.   

(𝖺) 𝖫𝖾 𝗍𝖾𝗋𝗆𝖾 « 𝗂𝗇𝖽𝗎𝗌𝗍𝗋𝗂𝖾 » 𝖾𝗌𝗍 𝗎𝗍𝗂𝗅𝗂𝗌é 𝗂𝖼𝗂 𝖼𝗈𝗆𝗆𝖾 𝗎𝗇 𝗍𝖾𝗋𝗆𝖾 𝗀é𝗇é𝗋𝗂𝗊𝗎𝖾 𝗉𝗈𝗎𝗋 𝖽é𝗌𝗂𝗀𝗇𝖾𝗋 𝗅𝖾𝗌 𝗌𝗈𝖼𝗂é𝗍é𝗌 𝖺𝗇𝗈𝗇𝗒𝗆𝖾𝗌 𝗇𝗈𝗇 𝗎𝗇𝗂𝗏𝖾𝗋𝗌𝗂𝗍𝖺𝗂𝗋𝖾𝗌 (𝖼’𝖾𝗌𝗍-à-𝖽𝗂𝗋𝖾 𝖺𝗎𝗍𝗋𝖾𝗌 𝗊𝗎𝖾 𝗅𝖾𝗌 𝗎𝗇𝗂𝗏𝖾𝗋𝗌𝗂𝗍é𝗌) 𝗊𝗎𝗂 𝗌𝗈𝗇𝗍 𝖾𝗇 𝗆𝖾𝗌𝗎𝗋𝖾 𝖽𝖾 𝖿𝗈𝗎𝗋𝗇𝗂𝗋 𝗎𝗇 𝗌𝖾𝗋𝗏𝗂𝖼𝖾 𝗈𝗎 𝖽𝖾 𝖽é𝗏𝖾𝗅𝗈𝗉𝗉𝖾𝗋 𝗎𝗇𝖾 𝗍𝖾𝖼𝗁𝗇𝗈𝗅𝗈𝗀𝗂𝖾 𝗋é𝗉𝗈𝗇𝖽𝖺𝗇𝗍 𝖺𝗎𝗑 𝗈𝖻𝗃𝖾𝖼𝗍𝗂𝖿𝗌 𝖽𝗎 𝖼𝗈𝗇𝖼𝗈𝗎𝗋𝗌 𝖣𝖾𝖿𝖾𝗇𝖼𝖾 𝖺𝗇𝖽 𝖲𝖾𝖼𝗎𝗋𝗂𝗍𝗒 𝖠𝖼𝖼𝖾𝗅𝖾𝗋𝖺𝗍𝗈𝗋 (𝖣𝖠𝖲𝖠).

Remerciements 

L’équipe de projet Defence Science and Technology Laboratory (DSTL) tient à exprimer sa gratitude envers tous les laboratoires du Consortium britannique de microbiologie médicolégale (UKMFC) ainsi que l’ensemble des communautés britanniques et internationales de biosurveillance pour leur soutien et leur collaboration dans le développement de UKMFC. Les opinions exprimées dans cet article ne reflètent pas nécessairement celles du ministère britannique de la Défense ni celles du gouvernement de Sa Majesté.  

Droits d’auteur 

Droits d’auteur de la Couronne britannique (2025), Defence Science and Technology Laboratory (DSTL). Ces informations sont soumises à la licence Open Government Licence v3.0. Pour consulter cette licence, veuillez vous rendre sur https://www.nationalarchives.gov.uk/doc/open-government-licence/. Lorsque nous avons identifié des informations relatives aux droits d’auteur de tiers, il vous sera nécessaire d’obtenir l’autorisation des détenteurs des droits d’auteur concernés. Toute demande de renseignements concernant cette publication doit être adressée à [email protected].  

Traduit de l’original en anglais.  

Image principale : ©Crown Copyright 2025 Dstl

Références  

[1] Broothaerts W, Jacchia S, Angers A, Petrillo M, Querci M, Savini C, et al. New genomic techniques: state-of-the-art review. Luxembourg (Luxembourg) : Office des publications de l’Union européenne ; 2021. https://data.europa.eu/doi/10.2760/710056https://data.europa.eu/doi/10.2760/710056  

[2] Rissman T, Prieto A. Attributing biological weapons use: strengthening Department of Defense capabilities to investigate deliberate biological incidents. Santa Monica (États-Unis d’Amérique) : RAND Corporation ; 2024. Disponible en ligne : https://www.rand.org/pubs/research_reports/RRA2360-1.html (consulté le 29 août 2025).https://www.rand.org/pubs/research_reports/RRA2360-1.html 

[3] UK Microbial Forensics Consortium. Londres (Royaume-Uni) : Ministère britannique de la Défense ; 2024. Disponible en ligne : https://www.gov.uk/government/groups/uk-microbial-forensics-consortium (consulté le 29 août 2025).https://www.gov.uk/government/groups/uk-microbial-forensics-consortium 

[4] UK Biological Security Strategy. Londres (Royaume-Uni) : Secrétariat du Cabinet du Royaume-Uni ; 2023. Disponible en ligne : https://www.gov.uk/government/publications/uk-biological-security-strategy (consulté le 29 août 2025).https://www.gov.uk/government/publications/uk-biological-security-strategy 

[5] Organisation mondiale de la santé animale (OMSA). Une seule santé. Paris (France) : OMSA ; 2025. Disponible en ligne : https://www.woah.org/fr/ce-que-nous-faisons/initiatives-mondiales/une-seule-sante/ (consulté le 29 août 2025).https://www.woah.org/en/what-we-do/global-initiatives/one-health/ 

[6] Future-proofing biosecurity by strengthening the UK’s microbial forensic capability: competition document. Londres (Royaume-Uni) : Defence and Security Accelerator ; 2025. Disponible en ligne : https://www.gov.uk/government/publications/future-proofing-biosecurity-by-strengthening-the-uks-microbial-forensics-capability/future-proofing-biosecurity-by-strengthening-the-uks-microbial-forensic-capability-competition-document (consulté le 29 août 2025).https://www.gov.uk/government/publications/future-proofing-biosecurity-by-strengthening-the-uks-microbial-forensics-capability/future-proofing-biosecurity-by-strengthening-the-uks-microbial-forensic-capability-competition-document 

[7] Press release: National Emergency Alert test to be held on 7th September. Londres (Royaume-Uni) : Secrétariat du Cabinet du Royaume-Uni ; 2025. Disponible en ligne : https://www.gov.uk/government/news/national-emergency-alert-test-to-be-held-on-7th-september (consulté le 29 août 2025).https://www.gov.uk/government/news/national-emergency-alert-test-to-be-held-on-7th-september 

[8] Bureau des affaires de désarmement des Nations Unies. Base de données des traités. Convention sur l’interdiction de la mise au point, de la fabrication et du stockage des armes bactériologiques (biologiques) ou à toxines et sur leur destruction [en anglais]. New York (États-Unis d’Amérique) : Nations Unies ; 1972. Disponible en ligne : https://treaties.unoda.org/t/bwc (consulté le 1er décembre 2025).https://treaties.unoda.org/t/bwc 

[9] Goldswain H, Penrice-Randal R, Donovan-Banfield I, Duffy CW, Dong X, Randle N, et al. SARS-CoV-2 population dynamics in immunocompetent individuals in a closed transmission chain shows genomic diversity over the course of infection. Gen. Med. 2024;16:89. https://doi.org/10.1186/s13073-024-01360-1https://doi.org/10.1186/s13073-024-01360-1  

[10] Chemical, biological, radiological and nuclear incidents: clinical management and health protection. Londres (Royaume-Uni) : Public Health England ; 2018. Disponible en ligne : https://assets.publishing.service.gov.uk/media/5b10120c40f0b634d14c21ed/Chemical_biological_radiological_and_nuclear_incidents_clinical_management_and_health_protection.pdf (consulté le 29 août 2025).https://assets.publishing.service.gov.uk/media/5b10120c40f0b634d14c21ed/Chemical_biological_radiological_and_nuclear_incidents_clinical_management_and_health_protection.pdf 

[11] Defence Intelligence: communicating probability. Londres (Royaume-Uni) : Ministère britannique de la Défense ; 2023. Disponible en ligne : https://www.gov.uk/government/news/defence-intelligence-communicating-probability (consulté le 29 août 2025).https://www.gov.uk/government/news/defence-intelligence-communicating-probability 

[12] UK Biological Security Strategy Implementation Report June 2023–June 2025. Londres (Royaume-Uni) : Secrétariat du Cabinet du Royaume-Uni ; 2025. Disponible en ligne : https://www.gov.uk/government/publications/uk-biological-security-strategy-implementation-report-june-2023-june-2025/uk-biological-security-strategy-implementation-report-june-2023-june-2025-html (consulté le 29 août 2025).https://www.gov.uk/government/publications/uk-biological-security-strategy-implementation-report-june-2023-june-2025/uk-biological-security-strategy-implementation-report-june-2023-june-2025-html 

[13] News story: UKHSA launches new metagenomic surveillance for health security. Londres (Royaume-Uni) : Agence britannique de sécurité sanitaire ; 2025. Disponible en ligne : https://www.gov.uk/government/news/ukhsa-launches-new-metagenomic-surveillance-for-health-security (consulté le 29 août 2025).https://www.gov.uk/government/news/ukhsa-launches-new-metagenomic-surveillance-for-health-security 

[14] McChrystal GS, Silverman D, Collins T, Fussell C. Team of teams: new rules of engagement for a complex world. Londres (Royaume-Uni) : Penguin ; 2015.