Sur une scène de crime, on trouve une tache. Autrefois, l'expert y déposait une solution spéciale, et la bandelette changeait de couleur si la tache contenait du sang. Mais si le sang était mélangé à de la salive, la bandelette pouvait tromper. Aujourd'hui, il existe une autre approche : un instrument appelé spectromètre de masse pèse les fragments de protéines restés dans la tache. Chaque liquide laisse un ensemble unique de ces fragments, comme une signature.
Les scientifiques ont imaginé trois méthodes pour lire cette signature. La première méthode ressemble à un dictionnaire : il répertorie 526 fragments de protéines qui n'apparaissent que dans un seul des cinq liquides. Si l'instrument trouve un tel fragment, il identifie immédiatement le liquide. La deuxième méthode compare les quantités relatives de certains fragments. Par exemple, le sang contient beaucoup d'une certaine protéine, alors que la salive en contient à peine. Cet équilibre permet de déterminer ce qui se trouvait dans le mélange. La troisième méthode n'a pas été programmée à l'avance : on lui a fourni de nombreux exemples, et elle a trouvé elle-même les régularités. Cette méthode s'est révélée la plus précise : sur les taches pures, elle ne s'est jamais trompée, et sur les mélanges, elle s'est trompée moins d'une fois sur vingt.
Le plus intéressant, c'est que les trois méthodes utilisent des fragments de protéines en grande partie différents : seulement 15 sur des centaines sont communs. Cela signifie qu'elles se complètent, comme trois témoins qui auraient vu le même événement sous des angles différents. Aujourd'hui, cette approche peut déjà être utilisée en criminalistique, notamment pour distinguer le sperme des cellules de la peau. Pour l'instant, elle n'a été testée que sur des échantillons purs et des mélanges préparés en laboratoire. La prochaine étape consiste à la tester sur de véritables taches provenant de scènes de crime, où les protéines ont pu se dégrader sous l'effet du temps ou de la chaleur.
Parmi les 526 peptides spécifiques figurent des fragments de protéines déjà utilisés dans les tests immunochromatographiques de routine : l'hémoglobine, l'α-amylase, l'antigène prostatique spécifique, la séménogéline et l'uromoduline. Mais l'approche protéomique élargit le panel à des centaines de peptides, ce qui augmente considérablement la spécificité.
Dans la série « Les Experts : CSI », les experts déterminent souvent le type de liquide biologique à l'aide d'un seul test rapide. Ces travaux rapprochent la réalité de la fiction en montrant que la spectrométrie de masse et l'apprentissage automatique peuvent fournir une réponse tout aussi rapide, mais bien plus fiable, même pour des mélanges.