Πώς τα στοιχεία DNA μπορούν να βοηθήσουν στην επίλυση κρυολογημάτων

Τι χρειάζεται για να καταδικάσεις έναν κατά συρροή δολοφόνο; Τα στοιχεία που οδηγούν στον δράστη μπορεί να περιλαμβάνουν στοιχεία από πτώματα, μαρτυρίες αυτοπτών μαρτύρων ή δακτυλικά αποτυπώματα σε όπλα. Ωστόσο, η πολυπλοκότητα αυτών των υποθέσεων συχνά απαιτεί από τους ερευνητές να κοιτάξουν βαθύτερα – στο γενετικό υλικό γυμνό στο ανθρώπινο μάτι.

Τα στοιχεία DNA μπορούν να επιλύσουν τις ψυχρές περιπτώσεις. Μέχρι τα μέσα Ιουλίου του τρέχοντος έτους, δεν υπήρχαν ενεργά στοιχεία για τον κατά συρροή δολοφόνο του Long Island, που θεωρείται υπεύθυνος για τους θανάτους θυμάτων που βρέθηκαν στην παραλία Gilgo της Νέας Υόρκης, μεταξύ 1996 και 2011. Αλλά νέα στοιχεία DNA έδωσαν στην αστυνομία την απόδειξη έπρεπε να συλλάβουν

Νεοϋορκέζος αρχιτέκτονας Rex Heuermann

για τη δολοφονία τριών γυναικών των οποίων τα πτώματα βρέθηκαν στην παραλία πριν από μια δεκαετία και πιθανό προβάδισμα σε τέταρτο σώμα. Ο Heuermann, ο οποίος μέσω δικηγόρου δήλωσε αθώος τον Ιούλιο,

εμφανίστηκε χθες στο δικαστήριο

.

Ενώ κάθε ποινική υπόθεση είναι διαφορετική, όταν πρόκειται για τη σύλληψη ενός δολοφόνου, το DNA είναι ο χρυσός κανόνας (αλλά όχι αλάνθαστος). Για τον Heuermann, το DNA από μια πεταμένη κρούστα πίτσας και τα μαλλιά της γυναίκας του τον συνέδεσαν με τα εγκλήματα. «Στην περίπτωση του Rex Heuermann, υπάρχουν ήδη περισσότερα από αρκετά στοιχεία», λέει

Κάρολ Λίμπερμαν

, ιατροδικαστή και πραγματογνώμονα. «Δεν χρειάζεται να υπάρχει πραγματικός μάρτυρας για τα εγκλήματά του».

Καθώς η τεχνολογία DNA προχωρά, η αστυνομία μπορεί να συλλάβει τους δολοφόνους πιο γρήγορα και, ενδεχομένως, να βρει απαντήσεις σε σχεδόν

15.000 κρούσματα κρυολογήματος στις ΗΠΑ

.

Ύποπτοι από ένα κομμάτι DNA

Μοιράζεστε για

99,9 τοις εκατό του DNA σας

με όλους τους άλλους στον κόσμο. Για να ξεπεράσουν αυτό το πρόβλημα, οι ιατροδικαστές πρέπει να επικεντρωθούν σε ένα εξαιρετικά μικροσκοπικό τμήμα μη πανομοιότυπου DNA, που ονομάζεται σύντομες διαδοχικές επαναλήψεις (STR). Αυτά είναι δύο έως πέντε ζεύγη βάσεων επαναλαμβανόμενων πολλαπλών τύπων σε ένα μόνο χρωμόσωμα, εξηγεί

Λόρενς Κομπιλίνσκι

, ομότιμος καθηγητής εγκληματολογικής επιστήμης στο John Jay College of Criminal Justice. Τα STR αποτελούν

3 τοις εκατό

ολόκληρου του ανθρώπινου γονιδιώματος.

Τα STR έχουν υψηλό ποσοστό μετάλλαξης, που σημαίνει ότι αυτή η περιοχή ποικίλλει ευρέως από άτομο σε άτομο. Εάν δύο δείγματα έχουν το ίδιο σχέδιο ζευγών βάσεων, είναι ισχυρή ένδειξη ότι το DNA ανήκει σε ένα άτομο. «Εφόσον έχετε την ποσότητα και την ποιότητα των αποδεικτικών στοιχείων, αυτές οι δοκιμές πυρηνικού DNA δίνουν τεράστιες πληροφορίες για την ανθρώπινη ταυτοποίηση», λέει ο Koblinsky.

Η ποιότητα έχει σημασία

Στην περίπτωση του Heuermann, η αστυνομία βρήκε ίχνη μαλλιών σε τρία από τα θύματα. Ορισμένες αναλύσεις STR διαπίστωσαν ότι οι τρίχες ανήκαν σε μια γυναίκα, ενώ μια άλλη τρίχα που βρέθηκε στην ταινία που χρησιμοποιήθηκε για το δέσιμο ενός θύματος, της Megan Waterman, προερχόταν από έναν άνδρα, αλλά οι ερευνητές δεν μπόρεσαν να συγκεντρώσουν περισσότερες πληροφορίες. Το μεγαλύτερο μέρος του ήταν πρακτικά άχρηστο. Αυτό δεν προκαλεί έκπληξη. Μετά από 13 χρόνια έκθεσης στα στοιχεία, περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως η υγρασία, η θερμοκρασία και η μόλυνση από βακτήρια ή μύκητες πιθανότατα αποσύνθεσης του DNA.

[Related: DNA evidence could soon tell cops your age, whether you smoke, and what you ate for breakfast]

Ωστόσο, λίγο άθικτο γενετικό υλικό πηγαίνει πολύ μακριά. Εάν έχετε περίπου 100 πικογραμμάρια DNA—περίπου 50 έως 100 κύτταρα—ο Koblinsky λέει ότι είναι αρκετό για να αποκτήσετε ένα προφίλ STR. «Λιγότερο από αυτό, θα είστε σε θέση μόνο να κάνετε μιτοχονδριακό DNA [testing].»

Το μιτοχονδριακό DNA αποτελεί ένα μικρό κλάσμα της συνολικής ποσότητας DNA σε ένα κύτταρο—

16.500 ζεύγη βάσεων

έξω από

3 δις

στο DNA. Αλλά είναι πιο ανθεκτικό από άλλους τύπους κυτταρικού DNA, επιτρέποντάς του να αντέχει σε περιβαλλοντικές συνθήκες που κανονικά θα μολύνουν άλλο γενετικό υλικό. Ένα εκατοστό τρίχας περιέχει αρκετό για να δημιουργήσει ένα προφίλ μιτοχονδριακού DNA. Αυτό επέτρεψε στην αστυνομία της Νέας Υόρκης να αποκτήσει DNA από την πίτσα που είχε απομείνει που πέταξε ο Heuermann. Η αστυνομία μετέφερε τα σκουπίδια πίσω στο εργαστήριο, όπου μολύνθηκαν για μιτοχονδριακό και αυτοσωμικό DNA, γενετικό υλικό που κληρονόμησαν και οι δύο γονείς.

Ελλείψεις του μιτοχονδριακού DNA

Ωστόσο, το μιτοχονδριακό DNA είναι λιγότερο αξιόπιστο από τα STR, επειδή οι άνθρωποι κληρονομούν τα μιτοχόνδριά τους από τις μητέρες τους. «Μια γυναίκα και η μητέρα, η γιαγιά, η θεία, η ανιψιά ή η εγγονή της θα έχουν όλα το ίδιο προφίλ μιτοχονδριακού DNA», λέει ο Koblinsky. «Ακόμη και ο αδελφός ή η αδερφή ενός ατόμου θα έχουν το ίδιο μιτοχονδριακό προφίλ».

Δεδομένου ότι το μιτοχονδριακό DNA δεν μπορεί να παρέχει 100 τοις εκατό αντιστοίχιση με τον δράστη, οι εισαγγελείς πρέπει να παρουσιάσουν κάποιο είδος στατιστικής σχετικά με την πιθανότητα το DNA από μια σκηνή εγκλήματος να είναι το ίδιο με τον κατηγορούμενο. Θα μπορούσαν να εξηγήσουν τις πιθανότητες να κάνουν λάθος όπως ένα στο τετράστιχο ή ένα στα χίλια, για παράδειγμα.

[Related: DNA evidence is not foolproof]

Όσο περισσότερο μιτοχονδριακό DNA από διαφορετικές πηγές, τόσο το καλύτερο. Η αστυνομία πήρε στοιχεία από κάθε σκηνή του εγκλήματος και την κρούστα της πίτσας, και έλαβε επίσης δείγματα 11 μπουκαλιών σε μια σακούλα σκουπιδιών που άφησε ο Heuermann έξω από το σπίτι του. Όταν υποβλήθηκαν σε μπατονέτες και εξετάστηκαν για μιτοχονδριακό DNA, τα αποτελέσματα έμοιαζαν με το προφίλ DNA της συζύγου του και ήταν παρόμοια με τις γυναικείες τρίχες που βρέθηκαν σε σάκους από λινάτσα που χρησιμοποιούνται για το τύλιγμα των σωμάτων. Αυτό δεν αποτελεί μεγάλη έκπληξη, λέει ο Koblinsky, επειδή οι άνθρωποι τείνουν να ξεφεύγουν μεταξύ τους

50 με 100 τρίχες την ημέρα

. «Δεν είναι ασυνήθιστο να κολλάνε τα μαλλιά στα ρούχα σου. Πιθανώς να του μεταφέρθηκαν τα μαλλιά της γυναίκας του και μετά εκείνες οι λινάτσες όπου έδενε τα θύματα».

Καλύτερη ευαισθησία και ακρίβεια

Η πρόοδος στην τεχνολογία DNA διευκολύνει τον εντοπισμό και την καταδίκη δολοφόνων που θα μπορούσαν να ξαναχτυπήσουν. Τα μιτοχονδριακά τεστ έχουν υψηλότερη ευαισθησία και ειδικότητα από ό,τι πριν από 10 χρόνια, εξηγεί ο Koblinsky. Η αλληλουχία επόμενης γενιάς (NGS) – ένα εργαλείο για την ανίχνευση της σειράς των ζευγών βάσεων DNA – έχει βελτιωθεί, δημιουργώντας ταχύτερα και ακριβέστερα προφίλ DNA από γενετικά στοιχεία που συλλέγονται από σκηνές εγκλήματος. Μια νέα μέθοδος NGS που χρησιμοποιεί το CRISPR-CAS9, για παράδειγμα, ήταν σε θέση να αναγνωρίσει

0,1 τοις εκατό

δείγματος γονιδιώματος σε μείγμα DNA που περιέχει άλλο άσχετο υλικό. Σύμφωνα με την

Εθνικό Ινστιτούτο Δικαιοσύνης

αυτή η τεχνική «ξεπέρασε τις άλλες μεθόδους NGS» και κατάφερε να αναγνωρίσει 2.500 παραλλαγές με ακρίβεια 83 τοις εκατό.

Η τεχνολογία AI διευκολύνει επίσης

εξετάσει δείγματα DNA χαμηλής ποιότητας

, κοσκινίστε τις αλληλουχίες DNA σε βάσεις δεδομένων εγκληματιών και ελέγξτε για εγκλήματα που διαπράχθηκαν σε άλλες πολιτείες. Καθώς η αστυνομία σκάβει περισσότερο το παρελθόν του Heuermann, το κοινό θα μάθει εάν ο φερόμενος κατά συρροή δολοφόνος του Long Island έπαψε μια δεκαετία ή αν υπάρχουν

περισσότερα πτώματα που περιμένουν να αποκαλυφθούν

.

Απαιτούνται πολλές σειρές αποδεικτικών στοιχείων για να δημιουργηθεί μια υπόθεση εναντίον ενός κατά συρροή δολοφόνου, όπως επισημαίνει ο Λίμπερμαν. Η ύπαρξη μαρτύρων και η καθιέρωση μοτίβων συμπεριφοράς μπορεί να περιορίσει την αναζήτηση ενός δολοφόνου, αλλά το DNA θα μπορούσε να είναι το σημείο καμπής μεταξύ έμμεσων αποδεικτικών στοιχείων και μιας ανοιχτής και κλειστής υπόθεσης.