Genetica forense

2022 Genetica forense - risposte aperte - prof. Baldi - e-campus criminologia - 2021

Risposte aperte.

Contiene tutta una serie di approfondimenti genetici indispensabili al superamento della disciplina | Genetica forense - prof. Baldi - e-campus - risposte aperte.

Estrazione differenziale del DNA, quando si utilizza ed in cosa consiste l’estrazione

Lo scopo è quello di purificare il DNA da tutto il materiale che vi si trova intorno, dalle impurità alle componenti cellulari stesse. Le tecniche sono diverse e vengono scelte in base alle caratteristiche del campione.

L’estrazione organica utilizza SDS e Proteinasi K per la lisi cellulare ed il fenolo cloroformio per la separazione degli acidi nucleici dalle altre componenti. Negli anni ’90 venne introdotta l’estrazione con Chelex; il Chelex lega gli ioni metallici polivalenti come gli ioni magnesio, presenti nella doppia elica di DNA. Il risultato diversamente dal metodo precedente produce un filamento singolo di DNA, proprio per l’assenza degli ioni magnesio.

Nel caso di violenza sessuale si ricorre all’estrazione differenziale. Consente di separare la componente epiteliale della vittima da quella spermatica del presunto aggressore, il vantaggio consiste nel fatto che la componente epiteliale femminile, di gran lunga più abbondante, offuscherebbe il risultato generando risultati poco utili ai fini della tipizzazione. Si basa sull’uso del ditiotreitolo (DTT) per procedere all’estrazione del DNA maschile. La condizione indispensabile è che l’aggressore abbia lasciato cellule spermatiche.

Sono interessanti i nuovi metodi introdotti e che si basano sull’uso di microsfere magnetiche che sfruttano la caratteristica carica negativa degli acidi nucleici, così questi vengono separati dalle altre componenti cellulari. Si abbina bene a tecniche di estrazione automatiche e ciò consente di svolgere la ricerca in un modo più sicuro e rapido.

Qual è il gene maggiormente studiato in relazione al comportamento aggressivo e violento

Analizzando il caso Bayout venne sottoposto all’analisi del DNA per la ricerca dei marcatori di polimorfismi associati in letteratura a comportamenti aggressivi. Tra i geni indagati vi sono:

• Quello codificante l’MAOA, l’enzima monoamminossidasi-A di cui sono note attualmente 4 varianti alleliche associate ad un alto rischio di sviluppare comportamenti antisociali.
• Il gene che codifica per il trasportatore della serotonina (SCL6A4).
• Il gene per il recettore D4 della dopamina, le cui varianti polimorfiche sono associate a comportamenti aggressivi ed iperattivi.

L’analisi rilevò che l’imputato presentava almeno uno se non entrambi gli alleli nella forma tendente all’aggressività ed al comportamento antisociale, per tutti i polimorfismi indagati, come spiegò il perito Pietro Petrini, ordinario di biochimica clinica presso l’Università di Pisa.

Quali sono le strategie da seguire in caso di disastri di massa

Nel corso della storia si sono verificate diverse catastrofi tutte aventi in comune un aspetto di rilevante interesse medico legale: il numero delle persone decedute da identificare.

L’analisi del DNA al giorno d’oggi in ambito investigativo svolge un ruolo determinante per risolvere reati di diverso tipo. In particolare, negli ultimi anni, nei casi di disastri con resti particolarmente frammentati, l’analisi del DNA si è rivelata illuminante nel processo di identificazione dei resti.

L’identificazione dei resti viene effettuata tramite un’analisi di comparazione che richiede, però, la disposizione di campioni di riferimento della persona da identificare; in assenza di questi si necessita di campioni dei suoi familiari. Si effettua il confronto genotipico dell’assetto dei tessuti biologici rinvenuti con quello dei parenti in linea diretta della vittima.

Cosa è un polimorfismo in ambito forense

La rivoluzione delle tecniche di identificazione umana si ebbe con la scoperta dei polimorfismi del DNA. I polimorfismi del DNA di interesse forense sono delle variazioni della sequenza del DNA che differiscono tra gli individui di una data popolazione.

Il progredire della tecnologia ha reso possibile il passaggio dall’analisi fenotipica dei caratteri a quella delle caratteristiche genetiche. Nel tempo si è così passati dallo studio delle diversità a livello biologico, ad esempio gruppi sanguigni ABO, Rh, Duffy etc., all’analisi diretta delle regioni del DNA altamente variabili, dette, appunto, polimorfismi.

Fino agli anni ’80 sono stati usati metodi basati sulla ricerca dei polimorfismi immunologici ed elettroforetici delle proteine del siero e degli enzimi eritrocitari. I sistemi più utilizzati in ambito forense sono stati:

• I polimorfismi degli antigeni eritrocitari (ABO, Duffy, Rh, Kell etc.).
• I polimorfismi degli antigeni leucocitari HLA.
• I polimorfismi degli antigeni delle proteine sieriche dei sistemi Gm e Km.
• I polimorfismi degli enzimi eritrocitari dei sistemi AcP1, fosfatasi acida eritrocitaria, etc.

Differenza tra CTU e perito

CTU è il Consulente Tecnico d’Ufficio nominato dal giudice. Questo termine è adoperato particolarmente in ambito civile ma lo si ritrova anche in ambito penale.

Perito: è il perito (CTU) del giudice. Il termine perito lo si riscontra particolarmente in ambito penale. Non esiste alcuna differenza tra le due figure tanto è vero che sono assolutamente sovrapponibili.

Secondo il codice di procedura civile il giudice ha facoltà di nominare un consulente tecnico d’ufficio che lavora al suo fianco per elaborare una consulenza tecnica relativa alle questioni specifiche sollevate dal giudice, caso per caso.

Per esercitare il ruolo di perito nei tribunali è necessario ed indispensabile che il professionista sia iscritto all’albo dei consulenti tecnici d’ufficio, nella sezione relativa alla propria categoria di appartenenza, ad esempio come per i grafologi, biologi, genetisti etc.

Consanguineità nell’interpretazione e relazione dei profili

Analisi di consanguineità e relazione dei profili: consente di stabilire se due o più persone sono biologicamente correlate. Permette l’analisi dell’aplotipo del cromosoma Y (Y-STR) ed anche la ricerca del DNA mitocondriale (mDNA).

L’analisi delle tracce biologiche si effettua:

• Nelle investigazioni criminali, quando occorre stabilire l’identità genetica della traccia stessa con un eventuale indagato o con la vittima del delitto, omicidio, lesioni, violenza sessuale.
• Nelle indagini di consanguineità: indagini di filiazione o identificazione delle vittime di disastri di massa o comunque di cadaveri non identificati quando, non potendo procedere all’identificazione dai resti o dagli effetti personali, occorre ottenere il confronto genotipico dell’assetto dei tessuti biologici rinvenuti con quello dei parenti in linea diretta della vittima.

Nelle indagini di filiazione permette di comprendere se due persone sono fratelli e sorelle, eventuali relazioni biologiche con i nonni; altresì, consente di valutare la possibilità che un soggetto sia zio o zia.

Cos’è il Luminol e come si utilizza

Il Luminol, nome commerciale BLUESTAR, è una sostanza chimica utilizzata per individuare tracce ematiche latenti, siano state esse dilavate o rimosse, usando la proprietà naturale della chemioluminescenza.

Il colore del Luminol che reagisce alle tracce latenti è blu e la chemioluminescenza dura al più per 30’’; per essere rilevata necessita della quasi totale oscurità; le tracce vengono rese visibili sotto forma di aloni con tipica colorazione blu brillante.

Tuttavia il Luminol reagisce anche con altre sostanze, rame, candeggina, piante ed alcuni tipi di terreno, e ciò dà luogo ai cosiddetti falsi positivi. Si utilizza una soluzione acquosa costituita da una miscela di carbonato di sodio, sodio perborato e luminolo. Essi vengono opportunamente miscelati tra loro immediatamente prima dell’utilizzo della miscela. La miscela viene ora vaporizzata sulla superficie da esaminare.

Ulteriore inconveniente del Luminol è il fatto che la sostanza è tossica e va utilizzata opportunamente da tecnici specializzati dotati di opportune protezioni.

Cosa è l’allele drop-out

Il fenomeno drop-out dell’allele è molto comune nei profili ottenuti dall’amplificazione degli STRs. In genere è causato da mutazioni o polimorfismi nella regione di annealing dei primers a livello di uno dei due cromosomi oppure da scarsa quantità di DNA.

In questi casi l’allele esiste nel campione ma non viene amplificato e quindi non può essere rilevato perché i primers non riescono a legarsi al filamento complementare con la conseguenza che non verranno allungati dalla DNA-polimerasi. Ne scaturisce che un elemento eterozigote può apparire come elemento monozigote. In sostanza in caso di ADO non si riesce a vedere il contributo genetico di uno dei due genitori.

Cosa è il CODIS

Il software che supporta l’impianto del database e consente l’organizzazione dei dati relativi al DNA nel sistema informatico si chiama CODIS, combined DNA index system, ed è stato fornito direttamente dall’FBI alla Direzione centrale della polizia criminale italiana. Identifica 13 marcatori STR ed anche l’amelogenina per la determinazione del sesso.

Il CODIS operante in Europa si basa su tre livelli di organizzazione funzionale proprio come quello americano:

• I livello (LDIS): livello entro il quale i profili genetici sono materialmente elaborati e vengono immessi nel sistema.
• II livello (SDIS): livello entro il quale i profili genetici acquisiti in uno stesso Stato vengono immessi in un maxi-file che li raggruppa.
• III livello (NDIS): livello in cui tutti i profili genetici provenienti dai file dei diversi Stati sono riuniti.

Qui sono possibili i riscontri comparativi i quali sono funzionali anche se il campione registrato e quello di riferimento dovessero provenire da Stati differenti.

Cosa è la contaminazione

È il fattore in grado di determinare la perdita di informazioni, alterando di fatto l’esito dell’indagine, ovvero l’introduzione, all’interno sia della scena, sia su un reperto proveniente dalla stessa, di elementi che ne modificano, corrompendola, la natura originaria rendendo incerto il dato contenuto in una determinata traccia.

Possiamo distinguere diverse tipologie di contaminazione:

• Dispersione, nel caso di tracce parzialmente cancellate.
• Alterazione della distribuzione spaziale, spostamento di un oggetto dalla sua posizione originaria.
• Contaminazione.

Quest’ultima si distingue poi in: contaminazione diretta e contaminazione indiretta. Occorre porre la giusta attenzione anche relativamente alla strumentazione utilizzata che, se non bonificata, può trasferire materiale da una scena all’altra. È importantissima anche la fase dell’imballaggio, della custodia e del trasporto.

Banche dati europee in ambito ENFSI

Nel documento DNA-DATABASE MANAGEMENT REVIEW AND RECOMMANDATION del 2005 si recepiscono le soluzioni del Consiglio Europeo 2001/c187 e 2009/c in cui si invitano tutti gli Stati europei ad utilizzare i loci (ESS) come presupposto minimo per rendere possibile il confronto internazionale.

European Network of Forensic Science Institute (ENFSI) è la rete europea di istituti forensi fondata nel 1995. Dal 2015 è registrata come un’associazione con sede a Wiesbaden. L’ENFSI nasce con l’obiettivo di promuovere lo scambio ed il trasferimento di conoscenze nel campo della scienza forense. L’ENFSI è riconosciuto a livello internazionale come gruppo di esperti per le scienze criminali forensi. L’ENFSI deve garantire la qualità della ricerca e sviluppo negli istituti membri di tutto il mondo in modo da soddisfare i requisiti più elevati negli standard di laboratorio.

Cosa si intende per catena di custodia

Con il termine catena di custodia, chain of custody, vengono indicati l’insieme dei passaggi, formalizzati con un sistema di tracciamento, attraverso i quali il reperto, i plichi ed i confezionamenti, la cui integrità deve essere garantita da un sigillo, in cui è conservato, transita dalla scena del crimine alla fase del giudizio.

Il bene che viene salvaguardato durante questi passaggi è l’insieme delle informazioni che un reperto possiede intrinsecamente. Bisogna considerare 3 aspetti della protezione:

• Scientifico, evitare fenomeni degenerativi, degradativi e contaminazioni.
• Formale, tutte le fasi devono essere opportunamente ed adeguatamente documentate, mediante atti formali e riprese fotografiche ponendo particolare attenzione alle manipolazioni che la traccia subisce.
• Processuale, va garantita la perfetta acquisizione e gestione della fonte della prova, evitando qualunque manipolazione inutile che potrebbe compromettere o addirittura azzerare il valore probatorio del reperto o della traccia.

Occorre sottolineare che la catena di custodia deve essere attivata sin dall’acquisizione dei campioni biologici a garanzia e tutela dei reperti affinché non vi sia alcuna possibilità di manomissione, contaminazione o scambio.

Interpretazione dei risultati di tipizzazione di campioni provenienti da reperti e campioni diversamente conservati

Per l’interpretazione dei risultati della tipizzazione genetica di campioni e reperti biologici si deve procedere in ordine:

• Valutando le caratteristiche dell’elettroferogramma, attraverso l’opinione soggettiva di un esperto che valuti le caratteristiche qualitative e quantitative del campione, avvalendosi inoltre degli indicatori valutativi preimpostati nel software di genotipizzazione.
• Adottando procedure di interpretazione mirate, quali l’inclusione, l’esclusione e l’inclusività, volte a confrontare il profilo genetico in disamina con un campione di riferimento.

Cosa sono i polimorfismi genetici

È una variazione del DNA che può avere effetto fenotipico minimo e la sua frequenza è maggiore dell’1%. Solo una piccola frazione delle molecole DNA risulta essere variabile. È proprio questa percentuale di variabilità che rende ogni soggetto unico e che dà ai genetisti forensi la possibilità di determinare l’informazione contenuta nel DNA, quindi, di adoperarla per l’identificazione umana.

Si possono avere piccole mutazioni in singoli nucleotidi sino a variazioni di Kb di DNA. Le mutazioni, però, non sono rare e non possono essere utilizzate in genetica forense perché scarsamente informative e dunque non funzionali allo scopo. I polimorfismi sono variazioni nella sequenza del DNA che si presentano nella popolazione con una frequenza >1%, estremamente variabili e in grado di essere utilizzati come marcatori per discriminare tra soggetti diversi.

Identificazione delle tracce biologiche: descrizione dei test presuntivi e confermativi

Normalmente in una scena del crimine vi possono essere tracce più o meno evidenti di varia natura; per comprendere l’origine e la natura biologica di queste tracce è necessario ricorrere a dei test, questi possono essere presuntivi, molto sensibili ma poco specifici, o confermativi, altamente specifici ma non sempre molto sensibili.

I test presuntivi stabiliscono la possibile presenza di una sostanza di interesse nella scena del crimine, sangue, saliva, sperma etc., ma non sono in grado di specificare la natura della sostanza, sono in genere molto sensibili ma poco specifici.

I test confermativi servono per confermare la presenza di una particolare sostanza e stabiliscono la specie dalla quale deriva la traccia: ovviamente se di natura umana o meno. I test confermativi sono altamente specifici ma non sempre molto sensibili.

Quali sono i dispositivi di protezione individuale in un laboratorio di genetica forense

In un laboratorio di genetica forense al fine di evitare contaminazioni bisogna indossare i diversi dispositivi di protezione:

• Tuta con copricapo.
• Calzari.
• Mascherina.
• Guanti, occhiali e tutto deve essere rigorosamente monouso.

Bisogna, altresì, indossare il camice e questo non va indossato spostandosi in aree diverse del laboratorio, inoltre non va assolutamente mai riposto in armadio insieme agli abiti dell’operatore.

Esistono dei kit anticontaminazione. Per l’esecuzione dell’attività di repertazione utilizzare DPI e materiale monouso oppure sanificare con clorexidina. Evitare il contatto tra oggetti da repertare; maneggiare i reperti il meno possibile per minimizzare l’alterazione/dispersione della traccia e per limitarne l’esposizione ad agenti contaminanti. Evitare qualunque contatto con superfici che potrebbero causare contaminazione o comunque compromettere l’esito dell’esame finale della traccia.

Consanguineità: utilizzo del profilo Y negli accertamenti

Il test di consanguineità basato sull’analisi del DNA può essere impiegato per l’identificazione di relazioni familiari. Il test è in grado di stabilire e confermare se due o più persone sono biologicamente correlate, cioè se sono tra loro parenti. In questi casi si analizzano i campioni prelevati da uno o più presunti parenti e da uno o più membri della famiglia.

Soffermandoci sull’utilizzo del cromosoma Y (Y-STR): possiamo affermare che è utile per la determinazione della relazione di parentela intercorrente tra persone di sesso maschile attraverso la loro linea paterna, consente, ad esempio, di accertare se uno o più fratelli siano o meno figli del medesimo padre.

I soggetti di sesso maschile dispongono di due cromosomi sessuali: un cromosoma X ed un cromosoma Y, quest’ultimo si eredita esclusivamente dal padre, mentre il cromosoma X deriva per via materna. È evidente che ogni individuo maschio erediti il cromosoma Y dal proprio genitore.