ENCICLOPEDIA de BIODERECHO y BIOÉTICA

Carlos María Romeo Casabona (Director)

Cátedra de Derecho y Genoma Humano

genética forense (Técnico)

Autor: ÁNGELCARRACEDO ÁLVAREZ

I. Concepto y ambito de aplicación.—La Genética forense es una especialidad de la Genética y de la Medicina legal o forense que incluye un conjunto de conocimientos de Genética necesarios para resolver ciertos problemas judiciales.
La denominación en Europa de esta disciplina ha ido variando a lo largo de este siglo estando integrada en el laboratorio de criminalística en una primera etapa, para pasar a denominarse de forma más específica Biología forense primero y Hemogenética forense después y acabar definiéndose finalmente como Genética forense que es el término que está actualmente aceptado a nivel mundial.
En este sentido, la Sociedad Internacional de Genética forense (www.isfg.org) que integra a todos los peritos a nivel mundial que trabajan en este sector se denominaba previamente Sociedad Internacional de Hemogenética forense y cambió su denominación a Genética forense en 1991. Existen cátedras universitarias con esta denominación siendo la primera la de Helsinki (1998) y revistas especializadas en el sector como Forensic Science International: Genetics.
La Genética forense integra una serie de pericias como la investigación biológica de la paternidad, la criminalística biológica (estudio de vestigios biológicos de interés criminal como manchas de sangre, esperma, pelos, etc.) y los problemas de identificación, que tienen en común que todas utilizan hoy en día herramientas genético-moleculares y poseen similares problemas de valoración de la prueba. Aunque las distintas aplicaciones tienen necesidades de conocimientos específicos, los expertos en este campo tienen generalmente un aprendizaje común (que en España no está reglado) como ocurre en general con la Genética.
Una actividad de creciente importancia en este campo son las bases de datos de ADN con fines de identificación criminal. Están legisladas e implantadas en prácticamente toda la Unión Europea y también están establecidas en otros pises del mundo (Estados Unidos, Australia o Nueva Zelanda) y suponen la introducción de unos 3 millones de perfiles de ADN por año.
En Europa hay unos 300 laboratorios de Genética forense y en España más de 40, aunque sólo alrededor de una docena hacen pruebas de investigación criminal. Los laboratorios iberoamericanos están coordinados dentro del Grupo Español y Portugués de la ISFG (www.gep-isfg.org). El grupo GEP incluye distintos grupos de trabajo: recogida y envío de muestras, acreditación, estadística, Bioética, cromosoma y, formación y bases de datos de polimorfismos de ADN nuclear y ADN mitocondrial.
En algunos países como los países escandinavos, la pericia se realiza en grandes laboratorios estatales y en otros países como Italia, España o Alemania se distribuye en laboratorios más pequeños. En otros países como Bélgica, Francia o Austria, la situación es intermedia.
En el resto del mundo existen aproximadamente más de otros 500 laboratorios, siendo una especialidad típica de países desarrollados económica y socialmente. Europa tiene una preponderancia clara en el campo por encima de América y Asia tanto en investigación como en calidad de la pericia, aunque en los últimos años está actividad está experimentado un gran auge en Iberoamérica, este de Asia y Australia-Nueva Zelanda.

II. Historia: de los grupos sanguíneos a los polimorfismos de ADN.—La Genética forense comenzó con el descubrimiento en el año 1900 por Karl Landsteiner del grupo ABO y con la demostración de su herencia de este grupo en 1910. Poco después (1912) fue utilizado ya en casos de investigación biológica de la paternidad y pronto en el análisis de vestigios biológicos de interés criminal como manchas de sangre.
Nuevos antígenos eritrocitarios polimórficos, esto es con una proporción significativa de variantes alélicas en la población, y que se heredan de forma mendeliana simple como el Rh, MNSs o Duffy fueron progresivamente incorporados al panel de marcadores genéticos. La aparición de polimorfismos proteicos y enzimáticos de eritrocitos y leucocitos analizados por técnicas electroforéticas y finalmente de los los antígenos del sistema mayor de histocompatibilidad, HLA, se dispusiese de marcadores más informativos y más objetivos.
Sin embargo tanto los HLA como los anteriores marcadores genéticos presentaban grandes limitaciones cuando se trataba de analizar muestras degradadas o en minúscula cantidad lo que sucede con mucha frecuencia en el trabajo forense. Particularmente la utilización de todos estos polimorfismos de expresión era muy limitada para el análisis de manchas o pelos y los problemas de identificación, y en la mayor parte de los casos criminales los genetistas forenses poco o nada podían decir sobre la persona a la que pertenecía un vestigio. Esto era particularmente cierto para el análisis de esperma o manchas de esperma y pelos o cabellos donde era excepcional proporcionar algún dato acerca de la correspondencia de un vestigio a un presunto agresor con lo que la ayuda a la justicia era muy limitada.
También era imposible la realización de pruebas de paternidad en muestras degradadas (por ejemplo a partir de restos óseos) y muy difícil en casos complejos como las pruebas realizadas sin el presunto padre a partir de familiares indubitados del mismo.
Y esta era la situación cuando en 1985 Alec Jeffreys junto con V. Wilson y S.L. Thein descubrieron la enorme variabilidad del ADN minisatélite y denominaron «DNA fingerprint» (Huella genética de ADN) al perfil de ADN obtenido por sondas que permitían analizar varios loci minisatélite de forma simultánea.
Los polimorfismos de ADN de mayor uso en Medicina forense se encuentran en el ADN repetido en tándem y clásicamente se utilizan los denominados minisatélites y microsatélites que consisten en repeticiones de fragmentos de ADN de número variable, por lo que genéricamente se denominan VNTR («variable number of tandem repeats»). La repeticiones en el ADN microsatélite son de tamaño pequeño (de 2 a 6 pares de bases) por lo que se suelen denominar STRs («short tandem repeats»). Las repeticiones en un locus minisatélite tienen un tamaño entre 15 y 50 pares de bases para un total de 300 bp hasta 20 Kb. El tamaño total de los STRs es de 20 bp a 400 bp.
Poniendo un ejemplo, un STR puede tener una estructura como ACTT ACTT ACTT ACTT ACTT ACTT ACTT ACTT…hasta un número n de repeticiones. Los individuos nos diferenciamos por el número de repeticiones de esa secuencia. Un individuo 8-12 para ese STR significa que tiene 8 veces la unidad de repetición (ACTT) en un lugar específico de un cromosoma (locus génico) y 12 veces en el locus correspondiente del cromosoma homólogo.
Los minisatélites y microsatélites además de ser extraordinariamente polimórficos, poseen una herencia mendeliana simple. Esto significa que el individuo 8-12, que antes pusimos de ejemplo, ha heredado uno de los alelos de su madre y otro de su padre biológico.
Hoy día ya no se utilizan minisatélites sino STRs, susceptibles de ser amplificados mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR), de 4bp y 5bp en la unidad de repetición. Los de menos repeticiones son muy propensos a artefactos (bandas tartamudas) lo que dificulta la interpretación de perfiles de ADN.
Actualmente se suelen analizar hasta 15 STRs (estandarizados y validados) a partir de la misma muestra biológica utilizando secuenciadores automáticos y PCR.
Para análisis de criminalística biológica se usan a menudo miniSTRs, esto es STRs con un pequeño tamaño en el producto amplificado (menos de 200 bp), pues proporcionan mejores resultados en muestras degradadas.

III. Polimorfismos en cromosomas sexuales y mitocondrial.—Además de los STRs en cromosomas autosómicos son de gran importancia los STRs de cromosoma Y particularmente para el caso de agresiones sexuales y paternidades dificultosas (al igual en este caso que los STRs de cromosoma X).
Pero sobre todo, los polimorfismos de cromosoma Y son importantes en el análisis de muestras en delitos contra la libertad sexual en las que el esperma u otras células del agresor están mezcladas con células femeninas de la víctima.
En caso de esperma se suelen separar las fracciones masculina y femenina mediante lisis diferencial posibilitando así la obtención del perfil genético del agresor. Pero esta técnica es muy laboriosa y no siempre resulta exitosa, al no conseguirse siempre la completa separación de las dos fracciones. Puede llegar a fallar por completo en muestras donde la cantidad de esperma es mínima o cuando se trata de muestras muy degradadas, llegándose incluso a perder el ADN espermático. En contrapartida, si este proceso de separación no es aplicado en mezclas y son utilizados marcadores autosómicos, se obtiene una amplificación preferencial del mayor de los componentes (usualmente ADN femenino), que enmascara el perfil genético del asaltante. Por eso son tan útiles en estos casos los STRs de cromosoma Y.
Los marcadores de cromosoma Y se transmiten por via paterna, de modo que todos los individuos de la patrilínea comparten los mismos marcadores. Para estimar la frecuencia de un perfil de STRs de cromosoma Y hacen falta grandes bases de datos poblacionales para estimar la frecuencia de los haplotipos de las que la más importante es la YHRD (www.ystr.org).
Desde el punto de vista forense es de gran importancia forense el análisis de ADN mitocondrial pues es más eficaz en muestras degradadas y es el único polimorfismo que se puede analizar en cabellos sin bulbo, que son vestigios que aparecen con mucha frecuencia en la escena de delitos.
La ventaja del análisis del genoma mitocondrial sobre el nuclear es que hay miles de copias de copias en cada célula por lo que suele ser más resistente a la degradación.
Es muy útil para reconstruir linajes en muestras degradadas y por ello ha sido esencial en la reconstrucción de casos históricos como la identificación de los restos de los Romanov.
Para aplicaciones forenses se utiliza una región pequeña del genoma mitocondrial de aproximadamente 1.2 kb conocida como región control. Contiene las secuencias control de la transcripción y la replicación de la cadena pesada del ADNmt. Esta región es bastante variable entre individuos y contiene dos regiones, conocidas como la región hipervariable I (HVI) y la región hipervariable II (HVII), de aproximadamente 400 bp cada una, que se analizan por secuenciación.
Los mayores problemas que la prueba de ADNmt tiene son el control de la contaminación y la valoración estadística y también el hecho de que se hereda exclusivamente por línea materna de modo que todos los individuos de la matrilínea comparten el mismo perfil. La Sociedad Internacional de Genética forense ha publicado recomendaciones estrictas para el uso apropiado e interpretación de los perfiles de ADNmt.
La valoración estadística exige el que se disponga de bases de datos población muy amplias (es decir perfiles de ADNmt totalmente anónimos con el fin de estimar su frecuencia) destacando la bases de datos EMPOP.

IV. Los nuevos marcadores: SNPS.—Los polimorfismos de más futuro, y ya con aplicaciones concretas, son los SNPs (polimorfismos nucleotíticos simples) de cromosomas autosómicos. Estos poseen una tasa de mutación muy baja lo que los hace idóneos para pruebas de paternidad.
Frecuentemente, debido a la alta tasa de mutación de los STRs, aparecen en las pruebas de paternidad inconsistencias que parecen exclusiones que pero que son mutaciones. Al incluirlas en los cálculos estadísticos la probabilidad de paternidad baja drásticamente. El uso de paneles de SNPs está solucionando todos esos casos. Además está demostrando ser particularmente útil en los casos en los casos de paternidad con relaciones familiares en el grupo (por ejemplo, que los posibles padres sean dos hermanos), así como en paternidades que se han de realizar a partir de material degradado (por ejemplo, tras exhumación de los restos óseos del presunto padre).
Dado que el tamaño de los productos amplificados puede ser mínimo, la eficacia de los SNPs en material degradado y en bajo número de copias supera con creces a los STRs.
Su simplicidad los hace susceptible de análisis a gran escala y particularmente de análisis con chips o microarrays de ADN. Existen diferentes tipos de microarrays y una enorme variedad de formatos de análisis.
El número de SNPs que se necesitan a efectos forenses es relativamente bajo comparado con otras aplicaciones de los SNPs en Genética humana. Unos 50-60 SNPs de frecuencias equilibradas tienen aproximadamente el mismo nivel de discriminación que 12 STRs. El grupo SNPforID (www.SNPforID.org) ha validado un set de 52 SNPs autonómicos que está siendo muy empleado y también diversos set de SNPs para otras aplicaciones forenses de los SNPs.
En este sentido, una de las aplicaciones más interesantes es el uso de AIMs (marcadores informativos de ancestros) para predecir el origen geográfico de la persona que ha dejado una muestra biológica. Este tipo de prueba ha sido empleado con éxito en los atentados del 11-M de Madrid para predecir el origen geográfico de perfiles no identificados encontrados en objetos importantes para la investigación judicial del caso. La eficacia del método es muy alta hasta el punto de poder predecirse con una elevada probabilidad en muchos casos si una muestra es sureuropea o norteafricana, dos poblaciones tan próximas geográficamente y con una larga historia compartida.
Los SNPs son también importantes y lo serán aun más en el futuro para predecir características físicas de un individuo a partir de una muestra con fines de investigación policial. Así, a partir de un vestigio, ya se puede decir si una persona tiene el pelo pelirrojo y se está haciendo una investigación muy intensa en otras características físicas como color de los ojos, de la piel, lateralidad, rasgos faciales, etc.

V. Aplicaciones médico-legales de los polimorfimos de ADN. 5.1. Aplicaciones en investigación de la paternidad, identificación y criminalística.—Como hemos dicho en la introducción, el análisis de los polimorfismos de ADN ha supuesto un cambio radical en las posibilidades del laboratorio de Genética forense.
En la investigación de la paternidad antes del desarrollo de esta nueva metodología, se solucionaban la casi totalidad de los casos con los marcadores clásicos. Sin embargo, el uso de polimorfismos del ADN ha simplificado la prueba, la ha hecho más barata y ofrece, además, mayor posibilidades en casos difíciles como aquellos en los que el presunto padre ha fallecido y hay que realizar la investigación de la paternidad a través de restos cadavéricos o de familiares directos del mismo, o en los diagnósticos prenatales de paternidad (en casos de violación, por ejemplo). Todos estos casos eran difícilmente abordables con la metodología anterior al descubrimiento de los polimorfismos de ADN repetitivo.
En identificación de restos óseos la revolución ha sido también notable ya que la mayoría de los casos se pueden resolver a través del análisis del ADN mitocondrial y en muchos casos se pueden incluso obtener datos con STRs. Así se han resuelto numerosos casos de gran importancia en todo el mundo como la identificación de desaparecidos en la dictadura argentina, y muchos desastres de masas y enigmas históricos han sido y están siendo investigados.
En criminalística biológica la revolución ha sido total, particularmente en el análisis de manchas de esperma, de pelos y cabellos, saliva, o manchas minúsculas de sangre, dado que, en estos vestigios, se podía dar muy poca información sobre la persona a quien pertenecen utilizando marcadores clásicos.
Hoy a partir de un único cabello o de un mínimo número de espermatozoides recogidos en cavidad bucal o una mancha envejecida y minúscula de sangre se puede, en muchas ocasiones, aportar datos de gran valor sobre la individualidad de ese vestigio, lo que era totalmente impensable hace pocos años.
Está siendo especialmente importante la aplicación del polimorfismo del ADN en los delitos contra la libertad sexual, delitos en los que ante la negativa del presunto culpable no suelen existir más pruebas indiciarias que las proporcionadas por posibles restos de esperma en prendas y en cavidad vaginal o anal. El esperma es un vestigio idóneo para el análisis de ADN y los marcadores clásicos apenas aportaban datos de utilidad salvo en casos excepcionales.
5.2. Las bases de datos de ADN con fines de identificación criminal.—El potencial del ADN como medio de identificación hizo que pronto se propusiese la realización de bancos de datos de perfiles de ADN de delincuentes.
El primer país con bases de datos de perfiles de ADN y en el que son más amplias es el Reino Unido. Así se implantaron en Inglaterra en 1995, seguido de Irlanda del Norte y Escocia en 1996, Nueva Zelanda también en 1996, Holanda, Eslovaquia y Austria en 1997 y Estados Unidos, Alemania y Eslovenia en 1998 fueron los siguientes países y poco a poco todos los demás países avanzados las fueron implantando y desarrollando una legislación específica. Hay legislación específica sobre bases de datos de ADN en la mayoría de los países de la Unión Europea. En España fueron aprobadas por Ley Orgánica 10/2007, de 8 de octubre, reguladora de la base de datos policial sobre identificadores obtenidos a partir del ADN.
Recientemente (diciembre 2008) se aprobó la creación de la Comisión Nacional para el uso forense del ADN que había sido acordado por Ley orgánica de 25 de noviembre de 2003 pero no se había desarrollado hasta ahora.
La primera base de datos existente y la más amplia es la del Reino Unido. Es muy amplia y contiene unos tres millones de perfiles de ADN, introduciéndose más de 1000 perfiles diarios de sospechosos, convictos o muestras encontradas en el lugar de los delitos.
En principio se deja a criterio policial, ante cualquier delito o falta grave, la decisión de tomar una muestra o no a un individuo e introducir su perfil de ADN en la base de datos. Los demás países europeos fijan en general (aunque hay una gran cantidad de matices legislativos) el tipo de delitos (generalmente delitos contra las personas y la propiedad) ante cuya comisión se pueden introducir perfiles de ADN de muestras o individuos en la base de datos y dejan al arbitrio judicial la decisión. También existe una gran variedad legislativa entre países en relación con el tiempo que deben permanecer los perfiles en la base de datos después de la puesta en libertad de los individuos, de si se conserva muestra de ADN o sólo perfil de ADN, etc.
Las bases de datos han demostrado su eficacia en la investigación de delitos con alta tasa de reincidencia y particularmente delitos contra la libertad sexual y delitos contra la propiedad.
Las bases de datos de ADN incluyen perfiles de ADN de loci microsatélites que previamente se han estandarizado. En Europa se incluye en todas las bases de datos al menos todos los marcadores ESS (European Standard Set). En Estados Unidos se incluyen 13 STR del sistema denominado CODIS.
Las bases de datos están muy protegidas en el acceso a la información y se separan en ficheros para garantizar el anonimato excepto de aquella coincidencia de perfiles que se está buscando.
En cualquier caso si bien de los perfiles de ADN no se pueden derivar ninguna información médica sobre las personas u otros datos de carácter personal, si contienen información sensible (se pueden obtener datos de parentesco por ejemplo) de ahí la necesidad de protección específica.

VI. Estandarización, acreditación y valoración de la prueba.—Paralelamente a la revolución del ADN en Genética forense y en parte motivado por los problemas legales iniciales que tuvo la precipitada introducción de esta tecnología en la década de los años 80, han tenido lugar dos trascendentes desarrollos. El primero es la estandarización y la introducción de sistemas de control de calidad y acreditación de laboratorios el segundo la introducción de la estadística en la valoración de la prueba.
Existen numerosos organismos reguladores de estandarización de los que los más importantes en Europa son EDNAP (European DNA Profiling Group) y el grupo de trabajo de ADN de ENFSI (European Network of Forensic Science Institutes). La ISFG (International Society of Forensic Genetics) está teniendo un papel decisivo en la consecución de estándares comunes a nivel mundial a través de su comisión de ADN.
En cuanto a los programas de acreditación pasan todos por disponer en primer lugar de pruebas de calidad adecuadas. Existen varios programas de pruebas de calidad a nivel mundial y entre ellos destaca el que organiza el grupo español y portugués de la ISFG que está considerado el más completo a nivel mundial.
En cuanto a la estadística, la introducción de la lógica bayesiana en la valoración de la prueba, que permite a los jueces y tribunales considerarla de forma más justa, es probablemente el avance más importante en la historia de las Ciencias forenses ya que representa pasar de una valoración de la prueba basada en la intuición y la experiencia a una valoración científica de la misma donde se cuantifica la mayor o menor incertidumbre de la opinión del experto.

Véase: Adn, Bases de datos de adn para investigación criminal, Datos genéticos, Diagnóstico prenatal, Genoma humano, Información, Investigación científica, Medicina legal y forense, Muestra biológica, Perfiles de adn.

Bibliografía: BUCKLETON, John / TRIGGS, Chris / WALSH, Simon, Forensic DNA evidence interpretation. CRC Press, Boca Ratón, Florida, USA, 2005; BUTLER John, Forensic DNA typing, Academic Press, London, UK, 2001; EVETT Ian / WEIR Bruce, Interpreting DNA Evidence, Sinauer Associates Inc. Sunderland, Massachussets, USA, 1998; JOBLING, Mark / GILL, Peter, «Encoded evidence: DNA in forensic analysis». Nature Review Genetics, Núm 5 (10), 2004, págs. 739-751; GOODWIN, William / LINACRE, Adrian / HADI, Sibte, An Introduction to Forensic Genetics, Wiley and Sons, West Sussex, UK, 2007.


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