Genética Forense

7/11/2014 Gentica Forense - Wikipedia, la enciclopedia libre

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Gentica ForenseDe Wikipedia, la enciclopedia libre

Con la denominacin de gentica forense se define el uso de ciertas tcnicas empleadas en gentica para la identificacin de los individuos en base al anlisis del ADN. Elhecho de utilizar el anlisis de ADN para identificar a una persona sigue un razonamiento sencillo. Cada ser humano es diferente; dos personas pueden ser ms o menosparecidas, sobre todo entre familiares cercanos, pero nunca son idnticos, salvo en el caso de los gemelos univitelinos. Esta diferenciacin entre las personas se debe a queexisten millones de combinaciones posibles de ADN entre un vulo y un espermatozoide, debido a la recombinacin gentica que se produce en la meiosis. Pero a pesar deello, los genes de todos los seres humanos son poco variables y constituyen un gran porcentaje de la informacin contenida en la molcula de ADN; la informacin restante,incluye sectores que pueden exhibir un cierto grado de variabilidad entre los individuos, en consecuencia: todos los seres humanos tenemos sectores del ADN en comn yotros que no lo son. El llamado Anlisis de ADN es un conjunto de tcnicas utilizadas para detectar sectores en la cadena de ADN que son variables en la poblacin. Estasregiones son denominadas regiones polimrficas o polimorfismos. El trmino polimorfismo expresa la variabilidad que existe dentro de un fragmento de ADN, es decir, elnmero de alelos que hay en un locus. Como regla general cuantos ms alelos haya, mayor polimorfismo, y por tanto mayor poder de identificacin. Al analizar undeterminado nmero de regiones polimrficas la probabilidad de que dos individuos sean genticamente iguales es prcticamente nula, excepto en los gemelos univitelinos.

ndice

1 Origen2 Marcadores genticos que se usan en gentica forense3 Tipos de ADN en los que se estudian los marcadores genticos

3.1 ADN nuclear3.2 ADN mitocondrial3.3 Polimorfismos del cromosoma Y

4 Tcnicas para analizar los polimorfismos del ADN extrado5 Individualizacin de las muestras biolgicas6 Criminalstica

6.1 Muestras dubitadas e indubitadas7 Anlisis de muestras biolgicas8 Exclusin e inclusin9 Investigacin de la paternidad10 La probabilidad de paternidad11 ndice de paternidad12 Identificacin de restos cadavricos13 Catstrofes masivas14 Bases de datos15 Bibliografa

Origen

La gentica forense no surge como tal, sino que evoluciona a partir de otra rama conocida como hemogentica forense; nace a principios del siglo XX, cuando KarlLandsteiner describe el sistema ABO de los hemates y Von Durgen y Hirschfeld descubren su transmisin hereditaria. El objetivo de esta ciencia era la identificacingentica en crmenes y casos de paternidad. Inicialmente, las investigaciones se centraban en el estudio de antgenos eritrocitarios (sistema ABO, Rh, MN), protenas sricasy enzimas eritrocitarias. Con el estudio de dichos marcadores poda incluirse o excluirse una persona como posible sospechoso por poseer una combinacin gentica igual odiferente a la del vestigio biolgico hallado en el lugar de los hechos.

Pero fue a mediados de siglo cuando gracias al descubrimiento del ADN y de su estructura y al posterior avance en las tcnicas de anlisis de dicha molcula laHemogentica Forense evolucion considerablemente hasta el punto de que hoy en da puede hablarse de una nueva subespecialidad dentro de la Medicina Forense: laGentica Forense, puesto que en la actualidad no solo se emplean marcadores sanguneos sino tambin muchos otros. Aunque la ciencia posea las herramientas necesariaspara el estudio del ADN, su aplicacin en la resolucin de casos judiciales no se produjo hasta 1985.

Esta subespecialidad se centra bsicamente en tres reas:

Investigacin de la paternidad: Impugnacin por parte del supuesto padre o reclamacin por parte de la madre y/o del hijo.Criminalstica: Asesinato y delitos sexuales (violacin sexual). Se analizan restos orgnicos humanos (sangre, pelo, saliva, esperma, piel).Identificacin: Restos cadavricos (por ejemplo, los restos del zar Nicols II de Rusia y su familia) o personas desaparecidas (como sucedi en Argentina con losnios desaparecidos durante la dictadura militar).

Marcadores genticos que se usan en gentica forense

Los marcadores genticos que se utilizan actualmente estn constituidos por regiones de ADN repetitivo que presentan una gran variabilidad de tamao entre los distintosindividuos de una poblacin. Estas regiones como ya hemos dicho, se conocen con el nombre de regiones polimrficas. El principio bsico de estos polimorfismos genticosde estas regiones reside en la variacin del nmero de veces que se repite en tndem una secuencia determinada (una repeticin en tndem es una secuencia corta de ADNque se repite consecutivamente, en un locus especfico). Segn esto se clasifican en:

VNTR (acrnimo ingls: Variable Number of Tandem Repeats: nmero variable de repeticiones en tndem). Son locus cuyos alelos difieren por tener un nmerovariable de repeticiones en tndem. Un ejemplo de VNTR en humanos es una secuencia de ADN de 17 pb que se repite entre 70 y 450 veces en el genoma. El nmerototal de pares de bases en ese locus puede as variar entre 1190 y 7650. Ventajas de estos polimorfismos:

1. Son muy variables en la poblacin: los perfiles de ADN varan de una persona a otra, por tanto podemos afirmar que no existen dos personas con el mismo nmero derepeticiones en tndem. Cuando se comparan los perfiles de un solo locus VNTR para individuos no relacionados entre s, habitualmente son diferentes. No obstante,es posible que dos personas tengan el mismo perfil en uno o dos loci por casualidad. Sin embargo, la probabilidad de que dos personas tengan el mismo perfil de ADNen 4, 5 o 6 loci VNTR diferentes es extremadamente baja. Cuando se usan los perfiles de ADN con fines medico-legales, se analizan de 4 a 6 loci VNTR diferentes.

2. El nmero de repeticiones es heredable. Dado que recibimos un cromosoma de cada tipo del padre y otro de la madre, tendremos un nmero de repeticionesproveniente de ste y otro de sta. En forma de esquema, consideremos los individuos A y B. Supongamos que existen dos hipotticos VNTR, uno de ellos en unacierta regin del cromosoma 6 y otro en el 15.



Existen dos tipos de polimorfismos de repeticin de uso en diagnstico gentico, los VNTR-minisatlites y los VNTR-microsatlites.

Los VNTR-minisatlites o MVR (minisatellite variant repeats) son loci que corresponden a secuencias de ADN de unas pocas decenas de nucletidos (sobre 30 paresde bases) repetidas en tndem. El nmero de dichas repeticiones vara de cromosoma a cromosoma. La singularidad ms especial de este tipo de polimorfismos esten que cada loci puede presentar muchos alelos distintos (tantos como repeticiones), sin embargo presentan el inconveniente que no estn distribuidos por todo elgenoma y por lo tanto solo pueden ser utilizados en el diagnstico de un nmero muy reducido de casos. Los VNTR-minisatlites han encontrado su mximaaplicacin en la determinacin de la paternidad y en los protocolos de identificacin gentica en el mbito judicial. Cuando se habla de huellas dactilares del ADN seest hablando de este tipo de polimorfismo.

Los VNTR-microsatlites o STR (short tandem repeats) Corresponden a la repeticin en tndem de secuencias de entre 2 y 5 nucletidos. Los microsatlites presentandos caractersticas que los hacen ideales para su uso. En primer lugar, estn distribuidos de forma casi homognea por todo el genoma y en segundo lugar, presentanun nmero elevado de alelos con frecuencias similares entre s, de forma que la probabilidad de que un individuo sea heterocigoto es muy elevada (presentan una altaheterocigosidad).

Estas regiones hipervariables pertenecen al denominado ADN no codificante son regiones no conservadas y por tanto no sujetas a una presin selectiva intensa,originando un gran nmero de variantes, que son los que denominamos alelos. Estas zonas llamadas polimrficas son las que nos interesan en gentica forense para poderdiferenciar unas muestras de otras. Por tanto, no es interesante analizar la molcula de ADN completa, principalmente por dos razones:

Se tardara mucho tiempo yLa mayor parte de la molcula es comn en todos los humanos y no se podran distinguir.

Tipos de ADN en los que se estudian los marcadores genticos

ADN nuclear

Siempre que sea posible se realizar el anlisis de polimorfismos de este ADN, pues son los que ms informacin nos darn en cuanto a la identidad de la muestra. Seencuentra en el ncleo, y se hereda mitad de la madre y mitad del padre, con excepcin del ADN presente en el cromosoma Y masculino, que slo se hereda por lneapaterna.

Las caractersticas ms importantes del ADN nuclear para identificacin humana son:

1. Es nico para cada persona, excepto en el caso de los gemelos univitelinos.2. Permite establecer relaciones entre hermanos, primos, abuelos nietos, y otro grados de parentesco, porque como veremos, otros tipos de ADN slo nos permitirn

establecer relaciones de paternidad (cromosoma Y) y de maternidad (ADN mitocondrial).3. Sirve para determinar el sexo de la persona de la que proviene una muestra porque se puede establecer la presencia de XX o XY en el par 23.4. Posee un enorme potencial de estudio, por la gran cantidad de ADN no codificante y las regiones tipo STR y SNP.

Uno de los fragmentos de ADN nuclear ms estudiados es la amelogenina. Se trata de un marcador muy til porque nos informa sobre el sexo del individuo al que pertenecela muestra.

La amelogenina es un locus localizado en una regin homloga de los cromosomas sexuales. Existe una diferencia de 6 pares de bases entre el tamao del alelo presente enel cromosoma X y el Y, que se debe a una pequea delecin en el cromosoma X. El resultado de la amplificacin por PCR de este locus en un ADN femenino (XX) ser deuna nica banda, mientras que si el ADN es masculino (XY), el resultado sern dos bandas de distinto tamao.

No obstante, hay que tener en cuenta que, aunque ocurre con muy baja frecuencia, se ha detectado la existencia de deleciones en esta regin del cromosoma Y, de tal formaque una muestra masculina podra asignarse errneamente como femenina. En este caso, el anlisis de marcadores especficos del cromosoma Y permitiran una correctaasignacin del sexo. El inconveniente que presenta el estudio de marcadores concretos del cromosoma Y, es que se heredan sin cambios significativos en una misma familiade padre a hijo, de modo que nos permiten identificar a un varn de la familia pero tendremos que estudiar otros marcadores para distinguir entre abuelo, padre, hijo, etc.

Despus de una extraccin de ADN en muestras que se encuentran en muy mal estado de conservacin, se obtienen fragmentos de slo 100-200 nucletidos debido a suestado de degradacin (rotura), con el agravante de que muchas veces estas muestras van acompaadas de ADN bacteriano. Por el contrario las muestras de tejido frescoproporcionan fragmentos de ADN de ms de 10.000 nucletidos.

Pero existen situaciones en las que es recomendable el anlisis de otros tipos de polimorfismos como son los polimorfismos de ADN mitocondrial y polimorfismos ligadosal cromosoma Y.

ADN mitocondrial

Existen numerosas mitocondrias en cada clula (entre 250 y 1000 segn el tipo celular, las necesidades metablicas y el tipo funcional) y varias copias de ADNmitocondrial en cada mitocondria, es decir, existen mayor cantidad de copias de ADNmt que de ADN nuclear por clula, de forma que hay una sola copia de ADN nuclearen una clula mientras que puede haber miles de copias de ADNmt. Este hecho hace que en muestras forenses muy crticas (con escasa cantidad de ADN o con ADN en malestado) tenga ms xito el anlisis de ANDmt que el de ADN nuclear. Sin embargo, el ADNmt presenta una peculiaridad, se hereda nica e ntegramente de la madre, sinque exista ninguna combinacin con el material del padre. Por este motivo se dice que es un genoma haploide.

La causa de que no exista mezcla con el material del padre es la siguiente: las mitocondrias del espermatozoide se localizan en el cuello (entre la cabeza y la cola), con el finde aportar la energa que esta clula necesita para mover la cola y desplazarse en busca del vulo. Al producirse la fecundacin solo penetra en la clula femenina la cabezadel espermatozoide (con el ADN nuclear) quedando fuera la cola y el cuello, y con l todas las mitocondrias. Esto hace que el padre no aporte dicho material a sudescendencia.

Las caractersticas bsicas que lo hacen til en investigacin forense y antropolgica son:

1. El elevado nmero de copias por clula que hace alguna de ellas resista las condiciones adversas sin ser degradada.2. Su pequeo tamao. Esto facilita la conservacin en el tiempo a pesar de que las condiciones no sean apropiadas: al ser ms pequeo que el ADN nuclear la

probabilidad de verse afectado es menor.

Estas 2 caractersticas garantizan las estabilidad postmortal y una mayor resistencia que el nuclear.

Pero tambin tiene desventajas o puntos dbiles como:

1. No es especfico de cada persona, sino que se asocia a todas las personas que proceden de la misma madre, abuela materna, etc.



2. Slo es til cuando se trata de hacer estudios por va materna, de modo que permite identificar a cualquier persona (hombre o mujer) frente a su madre, no frente a supadre.

3. Presenta gran dificultad tcnica por lo que restringe su uso a laboratorios especializados.

Este tipo de ADN se utiliza sobre todo en los casos siguientes:

1. Cuando existe una gran degradacin de las muestras por las malas condiciones de conservacin en que permanecieron hasta que fueron encontradas en lugar delcrimen o por la antigedad que tienen. En este caso el ADN mitocondrial se encontrar en mejor estado que el nuclear debido a su mayor nmero de copias por clula.Tal es el caso de restos seos y dientes antiguos o sometidos a condiciones extremas.

2. Cuando la cantidad de muestra de que se dispone es mnima (pelos sin bulbo por ejemplo). Un pelo con bulbo caduco o un fragmento de pelo contendr una cantidadde ADN nuclear tan escasa que en principio los anlisis de estas muestras mediante ADN nuclear resultar negativo.

3. En la identificacin de restos biolgicos y el establecimiento de una relacin familiar cuando no se dispone de los progenitores y no queda ms remedio que realizaruna comparacin con familiares ms lejanos. Si se trata de familiares va materna tendrn exactamente el mismo ADN mitocondrial aunque se trate de familiareslejanos. Un estudio de ADN nuclear en estos casos sera poco informativo ya que cuanto ms alejada sea su relacin familiar, menos alelos compartirn.

4. Cuando existe un sospechoso en un hecho delictivo pero se dispone de muestra de la cual no se conoce su procedencia, se puede recurrir al estudio del ADNmitocondrial de un familiar relacionado matrilinialmente para excluirlo.

Polimorfismos del cromosoma Y

El cromosoma Y slo existe en varones y todos los individuos varones emparentados por lnea paterna comparten el cromosoma Y (casi en su totalidad) pues se heredadirectamente de padres a hijos sin mezclarse con ningn material procedente de la madre. Por tanto, slo es posible identificar linajes paternos mediante el estudio de sucromosoma Y, mientras que no es posible identificar individuos. Respecto a los polimorfismos del cromosoma Y se analizan microsatlites (STRs).

Los principales problemas derivan de las caractersticas hereditarias del cromosoma Y:

1. No es nico de cada persona, sino que es comn para todos los pertenecientes a un linaje paterno comn.2. Slo se puede aplicar a los hombres de modo que en un estudio de paternidad, como por ejemplo, no sirve para determinar si un hombre es padre de una mujer.

Existen varios casos especiales en los cuales el anlisis de los polimorfismos del cromosoma Y son de gran utilidad:

Casos de paternidad:

1. Casos de paternidad en los que no se dispone de material biolgico de la madre. Nos bastar con disponer de la muestra del padre y compararla con la del presuntohijo para comprobar si ambas presentan idnticos polimorfismos Y.

2. En casos complejos en los que falta el padre, pero tenemos por ejemplo al abuelo.

Casos de mezclas en agresiones sexuales:

1. Agresiones en las que el semen del sospechoso varn se encuentra mezclado con clulas de una vctima mujer: los polimorfismos del cromosoma Y son detectados deforma ms sensible en el ADN de un individuo a pesar de que ste se encuentre inmerso en una gran cantidad de ADN femenino. Con marcadores nucleares esto noocurre pues se detecta antes el material femenino sobre todo si la cantidad de clulas epiteliales femeninas es muy superior al nmero de espermatozoides. Adems, eluso de polimorfismos de ADN del cromosoma Y nos permite incluir o excluir a un sospechoso cmodamente.

2. Delitos en los que el agresor es un individuo azoosprmico: los individuos azoosprmicos tienen ausencia de espermatozoides en el eyaculado. Los espermatozoidesson la mayor fuente de ADN en las muestras de semen, por lo que un individuo azoosprmico tiene mucho menos ADN seminal para el anlisis. La cantidad de ADNpor mililitro (mL) en el eyaculado de un individuo esprmico es aproximadamente de 450 microgramos (gr) en los espermatozoides y de 30 gr en los leucocitos yclulas epiteliales.

Por ello, en un individuo azoosprmico, el contenido de ADN es aproximadamente de slo el 6.3% del contenido en un individuo esprmico. Por las mismas razones que enel caso anterior, es posible la deteccin de ADN de las clulas epiteliales y los leucocitos en eyaculados de individuos vasectomizados aunque se encuentre mezclado conADN de la vctima.

1. Agresiones sexuales mltiples: el uso de los microsatlites del cromosoma Y en estos casos permite determinar el nmero mnimo de agresores.2. Otros tipos de mezclas: En mezclas de sangre-sangre, o de sangre-saliva, o de sangre-pelos, el cromosoma Y es una herramienta de trabajo que puede aportar valiosa

informacin.

Como herramienta de screening:

1. En casos de agresin sexual: los polimorfismos Y pueden servir para relacionar rpidamente estos casos (bases de datos) y excluir sospechosos de manera rpida antesde profundizar en marcadores autosmicos.

2. En grandes catstrofes: Cuando en una catstrofe aparece un gran nmero de cadveres puede ser interesante clasificarlos segn sus polimorfismos Y para poderdiscriminar qu cadveres tendremos que cotejar con cada familia antes de realizar los estudios de ADN nuclear autosmico. Esto resulta muy til cuando, porejemplo, los familiares vivos que se usan como muestras de referencia son los hermanos de las vctimas.

Para terminar este apartado diremos que tanto el ADNmt como los polimorfismos del cromosoma Y tienen mucho menos poder de discriminacin que el ADN nuclearautosmico utilizado habitualmente. Ninguno de estos tipos de ADN identifica individuos, sino lneas familiares maternas y paternas.

Tcnicas para analizar los polimorfismos del ADN extrado

En un principio la manera de estudiar dichos marcadores se hizo por medio de la tcnica llamada hibridacin con sondas o Southern blot.

El tipo de sondas que se utilizan en esta tcnica pueden ser de dos tipos:

Sondas Uni-locus (SLP): La tcnica permite detectar loci minisatlites nicos. son especficas para una regin de un determinado cromosoma. Se unen a secuenciaslargas de nucletidos y presentan mayor variabilidad que las sondas multi-locus. Como resultado se observan una o dos bandas por individuo, segn sea homocigoto oheterocigoto. El patrn de bandas obtenido con estas sondas se denomina perfil unilocus de ADN o DNA profiling. Se utiliza principalmente en investigaciones depaternidad porque identifica loci minisatlites muy informativos.

Sondas Multi-locus (MLP): permiten identificar simultneamente muchas regiones hipervariables. Son sondas de 10 a 15 nucletidos que se repiten mltiples veces ytras el revelado se observan de 10 a 20 bandas por persona. Este patrn de mltiples bandas es caracterstico de cada individuo, constituye algo as como su huelladactilar de ADN y se conoce como huella gentica multilocus o DNA fingerprint.



Las sondas multi y uni-locus presentan una serie de ventajas e inconvenientes segn:

Informacin aportada: las sondas multi-locus tienen una mayor capacidad discriminativa al aparecer mltiples bandas. No obstante, las uni-locus son ms especficasya que el fragmento de ADN con el que hibridan es de mayor tamao. Por consiguiente, para analizar 7 o 8 loci, se deberan utilizar 7 o 8 sondas uni-locus, mientrasque con una sola sonda multi-locus podra hibridar de un solo paso esas 7 o 8 regiones hipervariables.Cantidad y calidad del ADN: cuando se usan sondas multi-locus se requiere aproximadamente un microgramo de ADN sin degradar mientras que en el caso de lasuni-locus se necesita menos de 100 ng y este ADN no necesariamente debe estar en perfecto estado, siempre y cuando el fragmento complementario a la sonda estintacto.Especificidad entre especies: las sondas multi-locus permiten su uso sobre el ADN humano y de cientos de animales superiores, mientras que las uni-locus sonexclusivas de ADN humano.

Aunque las SLP han sido y son bastante tiles en estudios de paternidad no puede decirse lo mismo de su aplicacin a la Criminalstica ya que presenta una serie deinconvenientes como son:

La cantidad de ADN que se necesita est entre 20 y 100 ng, cantidad difcil de conseguir en casos de criminalstica en los que los indicios biolgicos encontrados sonmnimos.En cuanto a la calidad del ADN, es muy difcil encontrar en buen estado toda la cantidad de ADN que se necesita para un anlisis con sondas mono-locus.El tiempo requerido para este tipo de anlisis es de dos o tres das, debido a la necesidad de tener que utilizar ms de una SLP.

El hecho de que se requieran cantidades elevadas de ADN hace que normalmente, con el primer anlisis se consume la totalidad de la muestra, con lo que se dificulta uncontraste de pruebas o una posterior revisin del caso.

Todas estas limitaciones se superaron tras la aparicin de una tcnica muy til, la reaccin en cadena de la polimerasa (PCR: Polymerase Chain Reaction).

Individualizacin de las muestras biolgicas

En una primera fase se deber aislar la molcula completa, posteriormente slo estudiaremos ciertas regiones de ella, concretamente las zonas ms polimrficas.

La analtica de ADN se realiza en cuatro fases:

Extraccin de ADN: consiste en separar la molcula de ADN del resto de componentes celulares. La duracin de este proceso depende del tipo de resto biolgico quese analice, por ejemplo en las muestras de sangre o de saliva el proceso de extraccin es ms rpido que a partir de un resto seo o dentario donde el ADN es menosaccesible.

Cuantificacin de ADN: se realiza para saber qu cantidad de ADN se ha logrado aislar y en qu estado se encuentra (completo o roto).

Amplificacin de ADN: consiste en copiar muchas veces el fragmento concreto de ADN que queremos estudiar para obtener una cantidad adecuada que nos permitasu deteccin, esto se lleva a cabo por PCR.

Deteccin del producto amplificado o tipaje: esta es la fase final del anlisis y nos permite caracterizar y clasificar los fragmentos de ADN estudiados en cada muestrapara diferenciar unas de otras.

Criminalstica

Desde siempre el delito ha venido acompaado de la necesidad de investigarlo, de aclararlo, de buscar y de castigar al culpable. Se puede definir criminalstica como laciencia aplicada que estudia cientficamente los indicios y las evidencias con el objeto de convertirlos en pruebas para permitir la identificacin de las vctimas y de losdelincuentes y esclarecer las circunstancias de un presunto delito.

Muestras dubitadas e indubitadas

Las muestras con las que se trabaja en criminalstica se pueden clasificar en dos tipos:

Muestras dubitadas o evidencias: son restos biolgicos de procedencia desconocida, es decir, no se sabe a quin pertenecen (por ejemplo las muestras recogidas en laescena del delito o de un cadver sin identificar).

Los tipos de muestras dubitadas ms frecuentemente analizadas por tcnicas gentico moleculares son: sangre (habitualmente en forma de mancha), semen (lavadosvaginales o manchas sobre prendas de la vctima), saliva (colillas de cigarrillo, chicles, sobres y sellos), pelos, uas, tejidos blandos, restos seos y dentarios (estos ltimosrelacionados fundamentalmente con la identificacin de cadveres).

Muestras indubitadas o de referencia: son restos biolgicos de procedencia conocida, es decir, se sabe a quin pertenecen (por ejemplo la sangre tomada de un cadveridentificado, o las muestras tomadas a familiares de un desaparecido). El tipo de muestras indubitadas ms habituales son sangre y saliva (frotis bucal).

Para la gentica forense, son de inters los denominados indicios biolgicos que son los que contiene ADN, y por ello se definen como toda sustancia lquida o slida queprovenga directamente del cuerpo humano o que haya estado en contacto con el mismo, y en cuya superficie o interior pueda haber restos de clulas.

Algunos ejemplos de indicios biolgicos obtenidos en la escena del crimen son: sangre, semen, pelos, saliva, tejidos blandos, huesos y dientes, orinas, heces, sudor, etc. Encuanto a los indicios no biolgicos, algunos ejemplos son: fibras y tejidos, restos de plvora y material de disparos, restos de tierra, semillas, plantas y hierbas, tinta pintura,madera, material de engrase, etc.

Anlisis de muestras biolgicas

Sangre: se puede encontrar bien en estado lquido o en forma de mancha. La sangre lquida bien conservada no ofrece ningn tipo de problema, pero es frecuente queal laboratorio llegue sangre putrefacta bien porque se ha estropeado durante el transporte o bien porque pertenece a un cadver en el cual se ha iniciado ladescomposicin. Para evitar el primer problema es conveniente realizar una mancha sobre una gasa antes de proceder al transporte de la muestra y para el segundohay que tratar de buscar otra muestra para el anlisis, bien sea un tejido blando, uas, o un resto seo, dependiendo del estado de conservacin del cuerpo. Por elcontrario, la sangre en forma de mancha se conserva ms fcilmente y puede analizarse tras varios aos si las condiciones de secado fueron adecuadas. Quizs lasmanchas sobre cueros, maderas tratadas, restos vegetales y tierras sean de las ms crticas pues estos materiales tienen diferentes grados de absorcin y en ellos seencuentran presentes gran cantidad de inhibidores de la PCR como los taninos, que impiden que la reaccin funcione. Para detectar muestras de sangre en la escena deuna agresin, se utilizan una serie de mtodos como: colorimetra (deteccin mediante oxidasas), cristalografa, quimioluminiscencia (mediante luminol),



Loci analizados Muestra problema (alelos) Sospechoso 1 (alelos) Sospechoso 2 (alelos)Locus 1 2,4 2,4 2,4Locus 2 12,15 12,15 12,14Locus 3 1,6 1,6 1,7Locus 4 3,10 3,10 3,10Locus 5 4,9 4,9 4,9Locus 6 2,12 2,12 2,12Locus 7 5,7 5,7 5,7

inmunocromatografa, etc.

Saliva: estas muestras no suelen presentar problemas en la analtica de ADN. Suelen llegar al laboratorio en forma de mancha, sobre filtros de cigarrillo, sellos,chicles o prendas o bien en otros soportes como vasos, botellas o huesos de fruta. Se detectan mediante alfa-amilasa.

Esperma: se recoge en los casos de agresiones sexuales. El principal problema es que adems de los espermatozoides del agresor se suele encontrar las clulas delepitelio vaginal de la vctima. Por ello, a la hora de analizar estas muestras aparece una mezcla de perfiles genticos, pero como el perfil gentico de la vctima si loconocemos podemos determinar cul es el del agresor.

Pelos: estas muestras requieren un anlisis microscpico previo a la analtica molecular con el fin de determinar el tipo de anlisis que es posible en ellos (estudios deADN nuclear o de ADN mitocondrial) adems de otras caractersticas importantes. Con el anlisis microscpico se determinan, entre otros, los siguientes puntos:

- Si se trata de pelos de origen animal o humano.

- Si se trata de pelos completos (con bulbo) o de fragmentos de pelos (sin bulbo). En el caso de fragmentos de pelos los estudios a realizar son los de ADN mitocondrialcomo veremos en el siguiente apartado. En el caso de los pelos con bulbo se puede determinar en qu fase vital se encuentra ste. En los pelos con bulbo telognico (en fasede cada) se suele realizar anlisis de ADN mitocondrial y en los pelos con raz anagnica (en fase de crecimiento) se puede realizar un anlisis de ADN nuclear.

Tejidos: las muestras suelen estar relacionadas sobre todo con la identificacin de cadveres en los que han comenzado los procesos de putrefaccin. Los mejoresresultados se obtienen con msculo esqueltico tomado de las zonas que se estn ms preservadas de la putrefaccin.

Huesos y dientes: estas muestras se obtienen de los cadveres ya esqueletizados y son las ms problemticas en cuanto a identificacin gentica. Los huesos largos(fmur o hmero) y los molares (muelas) son las muestras que ofrecen mejores resultados. La extraccin de ADN a partir de este tipo de restos es ms larga y costosaque en los casos anteriores.

Exclusin e inclusin

Una vez que se ha estudiado todo lo anterior y se han obtenidos los resultados de ADN de las muestras y se tienen supuestos sospechosos, hay que decidir si el sospechosoes el verdadero autor del crimen o sin embargo se ha inculpado a la persona equivocada. Para ello se definen dos conceptos: Exclusin e inclusin.

En las muestras tomadas del supuesto criminal como en las muestras recogidas en la escena del crimen se han analizado una serie de loci polimrficos, los mismos en losdos casos:

Si al analizar los loci de ambos, tanto en la muestra problema como en el sospechoso aparecen los mimos alelos, se habla de inclusin, pero esta inclusin nunca esdel 100% ya que se est trabajando con probabilidades. Estas probabilidades hacen referencia a las frecuencias de los alelos en la poblacin. As, para obtener estevalor hay que multiplicar la frecuencia de que los dos alelos del locus 1 se den en la poblacin, por la frecuencia de que los alelos del locus 2 se encuentren en lapoblacin, y as sucesivamente hasta multiplicar todas las frecuencias de los loci polimrficos analizados. Este valor ser un nmero muy pequeo, por lo que para darel resultado final se hace una conversin. Por convenio, est establecido que si tras hacer la conversin se obtiene una probabilidad del 99.73% y todos los alelos detodos los loci coinciden, se estar en lo cierto con una probabilidad altsima si se inculpa al presunto sospechoso como verdadero sospechoso.

Si por el contrario, al analizar los loci de ambos, hay algn alelo en el que la muestra problema y sospechoso no coinciden, aunque slo sea uno, se habla deexclusin, y en este caso s es del 100%, es decir, que se tiene certeza absoluta cuando se rechaza al supuesto sospechoso como verdadero autor y por tanto hay queseguir buscando al verdadero sospechoso.

Ejemplo:

Se puede concluir diciendo que hay una probabilidad cercana al 100% de queel sospechoso 1 sea el verdadero autor del crimen, ya que todos los alelos detodos los loci coinciden y se puede afirmar que el sospechoso 2 quedaexcluido con una certeza del 100% como sospechoso, ya que hay de los delos alelos que no coinciden con los de la vctima.

En este caso, son las bandas del sospechoso 1 las que coinciden con lasbandas de la muestra analizada. Se pueden descartar por tanto al sospechoso2 y 3 ya que hay algunas bandas que no coinciden con las de la muestra.

Investigacin de la paternidad

En la investigacin de la paternidad se parte del presupuesto lgico siguiente: todo el ADN que una persona posee es mitad del padre y mitad de la madre. Para estudiar sialguien es hijo/a biolgico de unos padres determinados el procedimiento es sencillo: se selecciona un locus determinado de ADN y se analiza para ver el genotipo del hijocuestionado. Despus se analizan los genotipos del ADN del padre y de la madre.

En esta ocasin tambin se tienen en cuenta los conceptos de exclusin e inclusin vistos en el apartado anterior.

El anlisis de la paternidad se basa en las leyes de la herencia mendeliana. Por tanto si en un hijo encontramos un alelo que no posee el presunto padre, la paternidad quedaexcluida con seguridad absoluta. Si por el contrario el hijo tiene un alelo que pueda haber heredado de un presunto padre, hay que realizar clculos estadsticos con elobjetivo de calcular cuantas personas, entre la poblacin general, podran ser padres potenciales por tener ese alelo.

Las inclusiones en los supuestos de paternidad tienen que hacerse igual que los casos de criminalstica, usando probabilidades estadsticas que deben ser lo ms altasposibles. En todo caso, habra que tratar de conseguir siempre una probabilidad de paternidad (escrita como W) superior al 99,9%. O, si se expresa en ndice de paternidad(IP), debe ser superior a 1000; esta cifra de 1000 significa que es mil veces ms probable que el seor analizado sea el padre a que lo sea otra persona de esa poblacin. Lavalidez de la inclusin depende del nmero de loci examinados y de la frecuencia con que el perfil de ADN se encuentre en la poblacin general.

Existen dos reglas fundamentales que determinan dos tipos de exclusiones:

La primera regla de Landsteiner o exclusin directa: establece que todo carcter presente en el hijo que no lo posea la madre, debe forzosamente proceder de su padrebiolgico. Si el supuesto padre no lo posee, se produce la exclusin de primer orden.

La segunda regla de Landsteiner o exclusin indirecta: el hijo y el padre son homocigotos para un alelo distinto en un mismo locus. Si esto sucede se produce laexclusin de segundo orden, denominado as porque es menos categrica que la anterior. En este caso se debe tener en cuenta la posibilidad de que existan alelos



silentes, mutaciones o alelos presentes pero no identificados.

Estadsticamente el hecho de investigar a la madre es menos frecuente, ya que en el momento del nacimiento la madre queda perfectamente identificada. Sin embargo hayexcepciones, como confusiones de recin nacidos en hospitales, el abandono de menores tras partos clandestinos, el secuestro infantil y las desapariciones.

La probabilidad de paternidad

La probabilidad de paternidad (W) se calcula mediante la frmula descrita por Essen-Moller, cientfico escandinavo que en 1938 desarroll los aspectos bioestadsticos delas pruebas de paternidad, derivados del teorema de Bayes.

Indica la probabilidad que tiene ese individuo de ser el padre biolgico (X), comparado con un hombre al azar de la poblacin (Y). As, el valor de X dependeexclusivamente del resultado de los anlisis realizados al tro, y el valor de Y corresponde a la frecuencia en la poblacin del alelo del hijo que obligatoriamente ha recibidodel padre. Generalmente se asume que la madre y el presunto padre no estn relacionados.

ndice de paternidad

Indica cuantas veces es mayor la probabilidad del presunto padre de ser el padre biolgico del hijo con respecto a un hombre tomado al azar.

X = Probabilidad de que el presunto padre sea el padre biolgico del hijo/a.

Y = Probabilidad de que lo sea un hombre al azar en la poblacin de referencia.

A la hora de investigar la paternidad, si el supuesto padre ha fallecido y se hace una reclamacin de filiacin, se presentan diversas estrategias de anlisis para responder a lapregunta de filiacin:

Proceder a la exhumacin del cadver.Recurrir a familiares vivos del supuesto padre, para intentar deducir su patrimonio gentico.Utilizar muestras biolgicas del individuo fallecido, que hayan sido obtenidas antes de su muerte.

Identificacin de restos cadavricos

La identificacin de los restos cadavricos procedentes de los accidentes de trfico, grandes catstrofes, personas desaparecidas, etc., constituye un tipo de anlisis muysolicitado en gentica forense.

Cuando se produce la aparicin de un cadver o restos cadavricos cuya identidad se sospecha pero no se pueda establecer con total seguridad por mtodos tradicionales(antropolgicos, odontolgicos, etc.), se puede recurrir a un estudio gentico como complemento como nica va posible de identificacin.

Los cadveres de los que no haya sospechas sobre quin se trata deben ser igualmente analizados y sus perfiles genticos deben ser almacenados en una base de datosannima que permita su comparacin con muestras de referencia de personas que tengan familiares desaparecidos.

Como consecuencia de la gran variedad de situaciones con las que nos podemos encontrar, vamos a tratar de ordenar clasificar los casos que pueden ser resueltos primeroen funcin del tipo de muestra que debemos analizar y segundo en funcin del tipo de caso.

- Atendiendo al estado de conservacin de la muestra, los casos ms tpicos son:

Restos cadavricos en buen estado de conservacin. la recogida de muestras se realiza inmediatamente despus de la muerte, las muestras ms adecuadas son sangrey/o msculo. En los casos en los que se producen vctimas carbonizadas, el ADN es muy estable a las altas temperaturas a las que se ve sometido y en general esposible obtener ADN de alta calidad.

Restos cadavricos con un avanzado estado de putrefaccin esqueletizados. Se trata de restos en los que la toma de muestras se realiza despus de un periodo detiempo largo tras la muerte, en este caso las muestras ms adecuadas son piezas dentales huesos largos. Son los casos que entraan mayor dificultad en cuanto a laobtencin y el anlisis del ADN.

Restos cadavricos embalsamados. Normalmente son los casos que entraan la mayor dificultad puesto que lo ms comn es que la conservacin del cadver serealice mediante formol derivados y est demostrado que el formol produce grandes modificaciones de los cidos nucleicos.

Restos cadavricos momificados. En ciertos cadveres se producen fenmenos naturales de momificacin como consecuencia de la rpida evaporacin del agua delcuerpo, con lo que se detiene el desarrollo de microorganismos y por tanto la putrefaccin y por tanto el material gentico de los tejidos blandos momificados sepreserva en condiciones que permiten su anlisis, que en condiciones habituales no sera posible debido a los procesos destructivos del cadver.

Catstrofes masivas

La muerte de un elevado nmero de personas en un mismo evento puntual es lo que se denomina gran catstrofe. El objetivo primordial en stas es el de identificarcorrectamente lo antes posible a las vctimas. Esto no siempre es fcil, porque las presiones de los medios de comunicacin, de los familiares, de las autoridades, inducen alos profesionales a cometer errores.

Desde una perspectiva forense, centrados ya en las vctimas, se pueden clasificar las catstrofes en dos tipos:

Catstrofe cerrada: aqulla en la que se conoce el nmero exacto o muy aproximado de vctimas. Ej.: accidentes de aviacin, autobs, tren, etc. En estos casos inclusose sabe los nombres de las vctimas.

Catstrofe abierta: aqulla en la que no se sabe el nmero de vctimas a priori. Ej.: las catstrofes naturales, incendios en edificios o los famosos atentados del 11-S(Nueva York) y el 11-M (Madrid).



Los mtodos de identificacin de ADN disponibles en una gran catstrofe son:

Patologa forense: el examen externo e interno del cadver en la autopsia (cicatrices, tatuajes, prendas de vestir, lesiones internas y prtesis). Inconvenientes: lalentitud y que slo sirve para cuerpos enteros y no muy daados.Huellas dactilares: se pueden obtener por medio de la denomina necrodactilar, til en las catstrofes cerradas. Es rpida, fiable y econmica.Odontologa forense: es de alta fiabilidad, relativamente econmica pero a veces limitada por la falta de material de referencia y por la lentitud derivada de lanecesidad de comparar todas las muestras una a una.Antropologa forense: es econmica y fiable pero a veces resulta muy lenta.Gentica forense: basada en el anlisis de ADN. Ventajas: resulta til en casi todos los casos, puede utilizarse todo tipo de fragmentos, es muy fiable y sus costes soncada da menores. Inconvenientes: hay casos en los que no funciona, a veces faltan laboratorios especializados, es relativamente lento, y los precios aunquedisminuyen son relativamente elevados.

Bases de datos

Muchos de los delitos que quedan sin resolver porque en un momento determinado no hay un sospechoso, pueden ser resueltos, incluso aos despus de que se hayancometido, gracias al desarrollo de las bases de datos. stas pretenden colaborar en la resolucin de casos criminales permitiendo la comparacin automatizada de perfiles deADN procedentes de diversas fuentes: indicios no identificados de la escena del crimen, muestras de referencia de sospechosos y muestras de referencia de vctimas. Traslas comparaciones pertinentes, y con un nmero suficiente de muestras analizadas, se puede comprobar si una persona (imputado o procesado) ha dejado indicios biolgicosen ms de una escena criminal o sobre ms de una vctima. ste es uno de los medios ms eficaces de controlar a los criminales en serie y a delincuentes reincidentes, algomuy tpico en casos de violaciones.

As, se puede encontrar que una serie de violaciones han sido cometidas por la misma persona, porque el ADN del esperma coincide en todos los casos, pese que an no sehaya podido detener a ningn responsable.

En la prctica y para su uso, las bases de datos de identificacin gentica permiten la comparacin automatizada a gran velocidad de los llamados perfiles de ADN. Estosno son si no los nmeros y letras que identifican los fragmentos de ADN, y cuya cadena exacta es nica para cada persona y presenta ciertas caractersticas comunes en elcaso de parientes. Existen diferentes bases de datos y entre todas ellas la de mayor capacidad de aplicacin para el rea latinoamericana es el sistema CODIS (CombinedDNA Index System), desarrollado en los EE.UU. por el FBI.

Aunque resulta obvio y evidente, no hay que olvidar que un grupo de personas es la suma de individuos y que debemos tratar de mantener su derecho individualmente. En elmomento actual existen mltiples problemas de tipo tcnico, cientfico, econmico y social para llevar a cabo un proyecto de banco gentico general para toda la poblacin,por lo que no se plantea su elaboracin. S se estn realizando sin problemas en determinadas profesiones de riesgo en las que los profesionales de forma voluntaria y conconsentimiento explcito donan una muestra de saliva o sangre para ser analizada en caso de accidente, con vistas a solucionar todas las cuestiones civiles que puedenpresentarse ante la falta de identificacin del cadver o de sus restos. En todos los casos se aprecia un beneficio en la realizacin de este tipo de bancos, desde el punto devista social se ha planteado la conveniencia de proceder al archivo de estas muestras en determinados individuos con vistas a evitar un dao a la sociedad, concretamente ladiscusin se ha centrado en los casos criminales, hablando de la necesidad de proceder al archivo de todos los criminales autores de delitos graves, limitndolas en principioal homicidio y a las agresiones sexuales. Las decisiones han variado segn los pases, y en la actualidad los dos nicos que tienen una base de datos gentica de utilizacinrutinaria en los casos prcticos son Estados Unidos y Gran Bretaa. El primero de ellos slo archiva el perfil de los criminales que han sido juzgados y condenados poragresiones sexuales, decidiendo instaurar este tipo de archivo debido fundamentalmente a la existencia de los denominados "violadores en serie" tendentes a repetir elmismo tipo de conductas y a las limitaciones para combatirlos, sobre todo por la movilidad y la diferente jurisdiccin entre los distintos estados. En el Reino Unido se ha idoms all y se procede al archivo de muestras biolgicas de todas aquellas personas que se han visto envueltas en un hecho delictivo. En Espaa no es posible llevar a caboun proyecto de este tipo debido a la falta de un marco legal apropiado para su realizacin, especialmente por las posibles consecuencias negativas que del mal uso de losmismos se pudiera hacer.

Bibliografa

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