Genética
Forense
• Ciência forense é uma especialidade que visa ajudar os juízes e júris resolvem questões legais, não apenas no direito penal, mas também em casos civis.
• O campo tem grande amplitude, atravessando o limites entre biologia, química, física e matemática, e incluindo disciplinas tão variadas quanto botânica e balística, e a análise de impressões digitais, som gravado e caligrafia.
• Nas últimas décadas, no entanto, uma ferramenta biológica revolucionou as investigações forenses: a análise de DNA.
• Como todos os seres vivos contêm DNA, e todo DNA exibe variabilidade entre e dentro das espécies, qualquer material biológico associado a um caso legal traz consigo informação sobre sua fonte.
• Todo indivíduo possui um perfil genético único (exceto gêmeos monozigóticos).
• Vínculos genéticos entre amostras- questionadas e amostras-referência:
determinação da origem individual de cada evidência → reconstruir parcial ou totalmente a dinâmica do ato infracional.
• A análise de DNA evoluiu para se tornar um indispensável parte rotineira do trabalho forense moderno, empregando técnicas extremamente sensíveis baseadas em PCR para analisar material biológico.
• Suspeitos podem ser ligados a cena do crime usando provas de DNA extraído de pouco material, a saliva em uma ponta de cigarro, células da pele em um volante ou pelos de animais em roupas.
• Identificação de suspeitos em casos de crimes sexuais (estupro, atentado violento ao pudor com ato libidinoso diverso de conjunção carnal e outros);
• Identificação de restos mortais, ossadas e outros;
• Relação entre instrumentos lesivos e vítimas, (sangue, esperma, pelos, pele e outros presentes em anteparo ou objeto encontrado em local de crime ou a ele relacionado);
Alguns Exemplos
• Investigação de paternidade nos casos de gravidez resultante de estupro, estudo de vínculo genético (investigação de paternidade, anulações de registros civis de nascimento, raptos e sequestros de crianças, tráfico de menores e outros);
• Identificação de cadáveres abandonados nos casos de aborto provocado, em casos de infanticídio e de falta de assistência ao parto;
• Identificação de animais, plantas e micro- organismos.
• Buscas em bancos de dados de DNA podem ser feitas para comparar os perfis de DNA encontrados na cena de um crime, ou mesmo correspondências parciais para parentes próximos de um suspeito.
• As evidências de DNA devem sempre ser consideradas no contexto de outras evidências e o papel do geneticista forense não é fazer presunções de culpa ou inocência, mas fornecer informações imparciais para o julgamento.
ANÁLISE CRIMINAL
Ossos carbonizados Ossadas ou dentes Manchas de material biológico (sangue, líquido seminal,
saliva) em material têxtil
Bulbo capilar, pêlos e unhas
Material
anatomopatológico Tecido biológico em
estado de putrefação
Evolução da genética forense
Fonte: Jobling e Gill, 2004
• Grupos sanguíneos eritrocitários (ABO, Rh e MN);
• Complexo HLA (histocompatibility leucocyte antigen): antígenos na superfície dos leucócitos → genes polimórficos (6p);
• Minissatélites (VNTR) “impressões digitais” de DNA;
Marcadores Moleculares na Genética Forense
• Um sistema genético simples como o ABO pode ser usado para mostrar conclusivamente que uma amostra não veio de um pessoa, para provar uma "exclusão".
• Por outro lado, mostrar que uma amostra realmente veio de outra pessoa específica é mais difícil e depende do grau de variação revelado pelo sistema utilizado.
• A revolução do DNA começou em 1984 com a descoberta, por Alec Jeffreys em Leicester, de loci hipervariáveis conhecidos como MINISATELITES.
• Eles são detectados por hibridização de sondas: Southern blots de DNA genômico digerido com enzimas de restrição.
Certas regiões cromossômicas em que uma pequena sequência de
DNA é repetida várias vezes - marcadores genéticos.
Sequências que se repetem (tandem repeats).
Regiões estão localizadas entre sítios de corte de enzimas de
restrição.
PCR
• Amplificação de DNA por PCR aumentou a sensibilidade, permitindo a análise de quantidades minúsculas de DNA.
• Os primeiros sistemas baseados em PCR analisavam um pequeno número de SNPs no gene HLA-DQA1.
Métodos atuais
• Hoje são usados kits multiplex comerciais para microssatélites (STR) autossômicos.
• Além disso também utilizados SNPs autossômicos e marcadores no cromossomo Y e DNA mitocondrial (mtDNA)
Fonte: Jobling e Gill, 2004
• Sistema Combinado de Índices de DNA (CODIS)
• Microssatélites (STR): TPOX, D3S1358, D5S818, FGA, CSF1PO, D7S820, D8S1179, TH01, vWA, D13S317, D16S539, D18S51 e D21S11, STRs do cromossomo Y e o gene da amelogenina;
– Segmento do intron 1 do gene Amelogenina:
– O alelo do cromossomo X gera um
fragmento amplificado de 330 pb e o alelo do cromossomo Y gera um fragmento de 280
pb.
• A partir de 2017, foram adicionados sete novos marcadores, totalizando 20 loci
analisados
Vantagens na utilização do DNA
• Qualquer quantidade de material biológico.
• Potencial discriminatório:
– ABO → discriminar um em três indivíduos na população;
– Marcadores sorológicos adicionais → um em alguns milhares;
– DNA → um em alguns bilhões ou mais.
• Resistência aos fatores ambientais: ácidos, álcalis e detergentes.
• DNA do espermatozóide separado por lise diferencial.
• O aumento na sensibilidade dos métodos de DNA permitiu a reabertura e resolução de casos arquivados e também levou à libertação de prisioneiros condenados por erros judiciais.
Material não humano
• A análise forense de DNA animal tem sido usada tanto quando o material animal (geralmente pelos de animais) é encontrado em cenas de crime e nas investigações do comércio ilegal de espécies ameaçadas.
SNPs
• SNPs (bialélicos): menos informativos que STRs
• SNPs vantagens: taxa de mutação baixa;
uso em amostras degradadas; capacidade de previsão de origem biogeográfica; e
provimento de informações fenotípicas.
Virmond et al., 2016
Fenotipagem forense
• A fenotipagem forense pelo DNA permite a previsão individual de características externamente visíveis (CEVs) a partir de análises com SNPs informativos de fenótipos.
Virmond et al., 2016
Fenotipagem forense
• As CEVs são características complexas o difícil a identificação dos genes envolvidos em sua expressão.
• Muitos estudos acerca de SNPs informativos de fenótipos têm se concentrado nas características de pigmentação humana, que tem hereditariedade alta e um número relativamente pequeno de genes
Virmond et al., 2016
Virmond et al., 2016
Fenotipagem forense
• A informação obtida a partir de SNPs informativos de fenótipos permite somente prever a probabilidade de determinada característica se manifestar no indivíduo
• A análise dos dados serve para reduzir o número de potenciais suspeitos e não identificar o doador da amostra em questão, sendo essa função dos marcadores típicos de identificação, os STRs
Virmond et al., 2016
Fenotipagem forense
• Essa metodologia se apresenta como uma abordagem promissora para:
– suprir lacunas na busca de pessoas desconhecidas,
– na identificação de vítimas de catástrofes – pessoas desaparecidas.
Virmond et al., 2016
Coleta, Identificação, Manipulação, Preservação e Envio do material
Material: ossos carbonizados Coleta: coletar a área mais
protegida e guardar em saco plástico limpo
Armazenamento: -4ºC (freezer) Material: ossadas ou dentes Coleta: coletar os ossos mais
longos ou dentes molares e
guardar em saco plástico limpo Armazenamento: -4ºC (freezer)
Coleta, Identificação,
Manipulação, Preservação e Envio do material
Material: Manchas de material biológico em tecido (sangue, líquido seminal, saliva)
Coleta: guardar o tecido em saco plástico limpo
Armazenamento: -4ºC (freezer) Material: Fios de cabelo, pêlos e
unhas
Coleta:coletar as amostras de fio de cabelo e pêlo, com o bulbo
capilar, e guardar em recipiente limpo
Armazenamento: -4ºC (freezer)
INVESTIGAÇÃO PATERNIDADE DE
Sangue periférico da mãe, do filho e do suposto pai
Raspagem de
mucosa bucal da mãe, do filho e do suposto pai
Bulbo capilar, pelos e unhas
INVESTIGAÇÃO DE PATERNIDADE
• É feita através da identificação dos alelos que a criança recebeu da mãe e do pai
Criança 12, 15 Mãe
12, 18
genótipo
Portanto, o alelo 15 foi herdado do pai
Índice de Paternidade
Freqüência
populacional do alelo paterno
Mãe Criança Possível pai Índice de Paternidade
0,365 20,21 21,24 24,25 1,37
0,179 16,19 16 16,17 2,79
0,258 7,11 7,9 8,9 1,94
0,071 16,19 16,18 16,18 7,04
0,709 5,7 7,8 8,9 0,705
0,021 6,7 7,13 8,13 23,809
0,4221 26,27 27,29 29 2,369
Índice de paternidade: probabilidade do pai transmitir o alelo dividido pela frequência populacional
Ex.: 0,5/0,365=1,37
Índice de paternidade combinada (x dos IPs): 2075,84
Índice de Paternidade
• W = (PP) . (ICP) / [(PP) . (ICP) + (1 - PP)]
• W = probabilidade cumulativa de paternidade
• PP = probabilidade a priori de paternidade (convenção de 0,5 ou 50% de o suposto pai ser o pai verdadeiro)
• ICP = Índice cumulativo de paternidade.
W = (0,5 * 2075,84)/(0,5 * 2075,84) + (1 – 0,5) W = 1037,92/1038,42 = 0,9995
Houve exclusão de paternidade?
Por que?
• Nos casos de violência sexual seguido de morte difícil obtenção de material
biológico do agressor
• Larvas de insetos são os primeiros a colonizar cadáveres
• Entomogenética forense: extração de DNA humano a partir de insetos.
Pai 01 Mãe 01 Filho 01
Pai 02 Mãe 02 Filho 02
No final de 1986, em um hospital do interior do estado do Paraná, teria ocorrido uma troca entre dois bebês, hipótese levantada
diretamente pelos seus pais em função de dúvidas quanto a traços fisionômicos das crianças, que, por ocasião da análise, já
possuíam mais de dez anos de
idade. As duas crianças envolvidas e seus respectivos pais legais
cederam material hematológico para o esclarecimento da dúvida comum de ambas as partes,
situação de certa repercussão na imprensa local.
Quem é filho de quem?
Quais são os alelos paternos e quais são os alelos maternos?
Houve exclusão de paternidade?
Caso 3
• Foi descoberto um esqueleto: suspeita de assassinato.
• Investigações policiais apontaram para o
caso de um homem de 52 anos desaparecido há 1 ano.
• Análise de DNA foi realizada de um pedaço do osso fêmur e do sangue do filho da
pessoa desaparecida.
El-Alfy et al. 2012
• Testes de perfil STR foram realizados em manchas de sangue encontradas em um colchão da cena do crime e comparadas com o sangue do suspeito.
El-Alfy et al. 2012
El-Alfy et al. 2012
Pesquisas no depto de Genética
• Profa Dra Danielle Malheiros
• Projetos: Análise de DNA em casos de crimes sexuais.
• Descrição: Muitas vítimas são mortas e têm seus corpos ocultados por longos períodos.
dificultando a obtenção de. Há a possibilidade de obtenção de material genético mais preservado a partir do trato intestinal de larvas de dípteros necrófagos.
• Dr. Marcelo Malaghini
• Chefe do Laboratório de Genética Molecular Forense da Polícia Científica do Estado do Paraná
• Sequenciamento de nova geração na análise de SNPs em amostras de contato, degradadas, de misturas e antigas:
Identificação individual, ancestralidade e predição de fenótipo.
Referências
• Jobling and Gill. Encoded evidence: DNA in forensic analysis. Nature Reviews, Genetics, 5:739-751, 2004.
• Hares. Expanding the CODIS core loci in the United States. Forensic Science International, Genetics 6 (2012) e52–e54.
• Silva NM, Pereira L, Poloni ES, Currat M (2012) Human Neutral Genetic Variation and Forensic STR Data. PLoS ONE 7(11): e49666. doi:10.1371/journal.pone.0049666
• Marina Barreiros Virmond, Anny Waloski Robert, Priscila Bitencourt Brito, & Thiago Yuiti Castilho Massuda. (2016). Fenotipagem forense pelo DNA através de
SNPs. Revista Brasileira De Criminalística, 5(2), 37-47.
• Sherif H. El-Alfy, Ahmed F. Abd El-Hafez. Paternity testing and forensic DNA typing by multiplex STR analysis using ABI PRISM 310 Genetic Analyzer. (2012). Journal of Genetic Engineering and Biotechnology (2012) 10, 101–112.
