DNA Forense – Estilo CSI
Quem assistiu a série de TV CSI (Criminal Scientific Investigation), que revia casos de investigação dos departamentos policiais e da justiça deve ter percebido logo de cara tratar-se de um grupo de policiais especializados em Ciência com uma função bem clara – desvendar a partir de diversas técnicas laboratoriais e de pesquisa, os segredos dos criminosos mais hábeis e leva-los a julgamento e posterior condenação pelos seus atos.
Juliana Maria de Souza
São Paulo, 16/12 de 2020.
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O DNA forense trata dos conhecimentos de genética e biologia molecular para auxiliar a justiça, desde a identificação de cadáveres e suspeitos até a definição de paternidade ou maternidade. O DNA utilizado para este fim é obtido de ossos ou dentes, fios de cabelo, sangue, saliva, sêmen, urina, uma variedade de amostras biológicas encontrada em um local de crime ou acidente.
A utilização do DNA nas ciências forense é registrada desde meados dos anos 80 e as técnicas de identificação e análise do DNA foram consolidadas como uma poderosa ferramenta para investigação criminal e identificação humana, graças a estas técnicas vários tipos de vestígios biológicos podem tornar-se evidências importantes. O uso do DNA forense na investigação criminal não pode por si só a culpa ou inocência, mas pode estabelecer uma relação entra a pessoa e o local do crime.
O DNA (Ácido desoxirribonucleico) é a principal unidade biológica que compõe os seres vivos, é classificado como um ácido nucléico. Existem dois tipos de ácidos nucléicos, o DNA e o RNA (Ácido ribonucleico), estes armazenam as informações genéticas. O DNA contém o gene e RNA serve como intermediário na atividade do gene.
O RNAm (RNA mensageiro) é transcrito a partir do DNA e traduzido na forma de proteína. O DNA é uma molécula longa, contém uma fita dupla em formato helicoidal, está presente em todas as células nucleadas do corpo humano, arranjado na forma de cromossomo e também está presente no interior das mitocôndrias, nunca é igual de uma pessoa para a outra, com exceção de gêmeos univitelinos que são considerados geneticamente idênticos.
O DNA é formado por vários nucleotídeos ligados uns aos outros, estes são formados basicamente por uma molécula de açúcar, um grupamento fosfato e uma das bases nitrogenadas (Adenina, timina, Citosina, Guanina). Os nucleotídeos ligados uns aos outros através de interações químicas vão formar a estrutura da dupla fita do DNA no formato helicoidal. O Ramo da biologia que estuda as interações entre o RNA, DNA e proteínas é a biologia molecular e os progressos da ciência relacionados à análise do DNA têm se tornado uma ferramenta indispensável na investigação criminal, principalmente no campo da identificação humana.
O material biológico que contém o DNA deve ser coletado, acondicionado e manipulado seguindo alguns critérios rígidos e restritos, para que nas análises posteriores produzam um resultado desejado e fidedigno com valor científico em investigações criminais. O material biológico coletado no local do crime pode sofrer alterações por vários fatores: luz, altas temperaturas, reativos químicos, umidade; essas alterações podem modificar a composição e estrutura normal do DNA impossibilitando as análises.
Para que isto não ocorre a amostra biológica deve ser mantida em ambiente mais frio e seco possível para evitar a perda de sua atividade biológica. Após a coleta, este material será encaminhado para a etapa da extração, onde o DNA da amostra será separado dos demais componentes celulares antes de ser examinado.
Para as análises do perfil do DNA ou perfil genético, somente algumas regiões da molécula são utilizadas, são regiões que apresentam maior repetição individual e maior facilidade de estudo, estas regiões são denominadas de marcadores moleculares ou genéticos. Os marcadores moleculares podem caracterizar o DNA de um indivíduo em um padrão ou perfil de fragmentos que lhe é particular.
Os marcadores mais utilizados atualmente são os chamados de microssatélites (STRs) e minissatélites (VNTRs), ambos são sequências que se repetem ao longo do DNA, a diferença entre eles é que os VNTRs tem sequências maiores e os STRs sequências menores. Estas sequências funcionam como uma impressão digital do DNA de cada indivíduo. Os perfis de DNA obtidos através da análise destes marcadores moleculares são armazenados em um banco de dados com auxílio da tecnologia eletrônica, implantado pelo FBI no EUA em 1998, o CODIS (Combined DNA Index System).
Este banco de dados é utilizado para fazer a comparação de perfis de DNA obtidos de suspeitos, com os cadastrados no banco e identificação de criminosos a partir de outros crimes. Esta tecnologia pode ser utilizada para provar a inocência ou culpa do suspeito, identificação de restos mortais e demais amostras biológicas.
O estudo destes marcadores moleculares é feito principalmente a partir da técnica de PCR (Reação em cadeia da polimerase), com esta técnica é possível fazer a tipagem do DNA com quantidades mínimas da amostra. A reação de PCR é uma técnica em que uma região de interesse do DNA, que é chamada de sequência-alvo, esta será amplificada milhares de vezes de forma rápida, ou seja, serão feitas várias cópias daquela sequência em questão.
Para isto precisa-se de informações prévias acerca das sequências-alvo, para que sejam desenhados iniciadores específicos para a sequência desejada. Diante da longa estrutura do DNA, os iniciadores direcionam o local ou sequência específica no qual essas cópias serão realizadas.
Esta reação é realizada em um equipamento chamado de termociclador, que basicamente programa ciclos de temperatura e tempo, estes ciclos permitirão que as cópias das sequências-alvo sejam realizadas com auxílio da enzima DNA polimerase. É uma técnica com grande aplicabilidade e especificidade.
Então se uma amostra biológica é encontrada em um local de crime, mas esta não possui grande quantidade de DNA, através da técnica de PCR é possível analisá-la e conseguir resultados relevantes para a investigação criminal.
Outro marcador molecular menos utilizado, mas também importante para as análises forenses são os SNPs (Polimorfismo de nucleotídeo único), é uma alteração na sequência do DNA em que um nucleotídeo é alterado por outro, estes marcadores também podem ser analisados através da técnica de PCR. Recentes estudos têm mostrado alguns resultados promissores na utilização dos SNPs para a predição de características físicas dos indivíduos, esta técnica é denominada Fenotipagem por DNA forense (FDP – Forensic DNA Phenotyping).
A vantagem desta técnica em relação às citadas anteriormente é que pela análise dos SNPs não seria necessária uma amostra prévia de referência em um banco de dados para fins de comparação. Desta forma, através da Fenotipagem por DNA seria possível predizer Características Externamente Visíveis (CEV) de um indivíduo através de uma amostra biológica, auxiliando na resolução de crimes, direcionando a busca pelo suspeito, na identificação de vítimas em desastres em massa.
As CEV relacionadas à pigmentação são as melhores representantes para aplicação forense, ou seja, a partir do DNA seria possível predizer cor dos olhos, pele e cabelo de um indivíduo. Os marcadores genéticos utilizados para a inferência destas características estão relacionados com a produção de melanina, principal pigmento que dá cor aos olhos, pele e cabelos. Esta técnica representa uma abordagem promissora e inovadora no campo da genética forense, alguns países como a Holanda já fazem uso desta metodologia em investigações criminais.
Em alguns Países do mundo, incluindo o Brasil, já existem estudos científicos conduzidos para este fim, na busca por marcadores mais apropriados para as suas populações, a utilização destas informações dos marcadores genéticos junto à Inteligência Artificial (IA) caracterizam uma ferramenta promissora em potencial na identificação humana e genética forense.
Por fim, não restam dúvidas sobre a importância do DNA forense e como sua aplicação pode auxiliar na resolução de crimes e identificação de pessoas. A análise do DNA e suas tecnologias progrediram e prometem ainda grandes avanços na ciência forense. As pesquisas sobre DNA forense avançam a cada dia e espera-se que no futuro novas técnicas de biologia surjam ou as já existentes sejam aprimoradas, para auxiliar ainda mais e com mais precisão as investigações criminais.
Juliana Souza, é uma das especialistas brasileiras no assunto e uma pesquisadora dedicada principalmente às técnicas de Fenotipagem por DNA Forense.
Dra. Biologia Molecular/ Cientista/ P,D&I/Especialista/Docente
