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Marcadores Moleculares 1 DNA FORENSE Marcadores Moleculares 2 Uso forense do DNA • Esfera criminal: – Investigação policial, p. ex. • Esfera cível: – Investigação de paternidade Marcadores Moleculares 3 O DNA forense • Aplicabilidades: – Identificação de suspeitos em casos de crimes sexuais (estupro, atentado violento ao pudor, ato libidinoso diverso da conjunção carnal) – Identificação de cadáveres carbonizados, em decomposição, mutilados, etc. – Relação entre instrumento lesivo e vítima – Identificação de cadáveres abandonados • Aborto provocado • Infanticídio • Falta de assistência durante o estado puerperal Marcadores Moleculares 4 O DNA forense • Aplicabilidades (cont.): – Investigação de paternidade em caso de gravidez resultante de estupro – Estudo de vínculo genético: • Raptos, seqüestros e tráfico de menores • Anulação de registro civil de nascimento Marcadores Moleculares 5 Trabalho Pericial • Caracterização da ocorrência de um delito • Identificação da autoria de um crime através de vestígios • Qualificação de um crime Marcadores Moleculares 6 A identificação - características individuais • Características comportamentais: – área de atuação, – tipo de delito, – modus operandi, – parceiros, ... Marcadores Moleculares 7 A identificação - características individuais • Características físicas: – aparência: • altura; • cor dos olhos; • cor do cabelo; • peso; ... – voz – impressões digitais – íris, ... Marcadores Moleculares 8 A identificação - características individuais • Características “biológicas”: – tipo de sangue (ABO, MN, Rh, ...) – proteínas – sistema HLA (transplante) – DNA Marcadores Moleculares 9 O exame do DNA para a identificação criminal • Identificação pelo DNA – cerca de 99,9% do DNA genômico é idêntico entre pessoas diferentes – análise dos POLIMORFISMOS: regiões que variam com certa freqüência entre os indivíduos • variações individuais ⇒ identificação • objetivo da Investigação Policial Marcadores Moleculares 10 O DNA na Investigação Pericial • Importância e vantagens – Valor da prova material X testemunhal – Possibilidade de resolução de investigações – Maior poder de discriminação em relação ao exame sorológico tradicional – Molécula mais resistente à degradação – Possibilidade de identificação a partir de uma única célula Marcadores Moleculares 11 O DNA na Investigação Pericial • Vantagens X Desvantagens - resolução; - pequena quantidade; - grande conservação; - custo; - tempo; Marcadores Moleculares 12 Limitações do exame de DNA • Quanto ao material: – Qualidade – Quantidade • Amostra(s) de referência – “Caso completo”: Vestígio, Vítima, Suspeito • Duração do exame – 3 semanas (estupro) a 6 meses (ossada) • Custo do exame – R$ 1.000,00 a R$ 10.000,00 (ou mais) Marcadores Moleculares 13 Extração do DNA • A extração do DNA pode ser realizada por diversos métodos, como por exemplo: – CHELEX (resina). – SALTING OUT (Proteinase k, solução de lise de células brancas e vermelhas). – MÉTODO ORGÂNICO (mancha de sangue, swab, tecidos, pêlos etc) • Proteinase K, DTT,TE (Tris-HCl+EDTA), • Tampão de Extração de Manchas (TE+NaCl). – NaOH (sangue ou swab bucal) • Tris HCl +NaOH Marcadores Moleculares 14 Extração do DNA • Extração diferencial do DNA – Separação das frações chamadas “Não-Espermatozóide (FNE)” e “Espermatozóide (FE)” – Características citológicas: • Membrana celular com resistência diferente a “detergentes” Marcadores Moleculares 15 Caso de Estupro • Separação de espermatozóides e células descamativas • Extração do DNA – Vestígio: swab coletado da vítima no IML – Vítima e Suspeito: sangue – Comparação do perfil genético obtido dos espermatozóides com o do suspeito Marcadores Moleculares 16 Caso de estupro fne fe v s fne - fração não-espermatozóide fe - fração espermatozóide Marcadores Moleculares 17 Análise dos Resultados • Conhecimento do histórico da amostra (se existe consangüinidade entre os envolvidos); • Problemas de contaminação (perfil das pessoas envolvidas no trabalho); • Leitura: feita por no mínimo 2 especialistas; • No caso de qualquer dúvida, repetição de todo o processo (equipe diferente); Marcadores Moleculares 18 O exame do DNA para a identificação criminal • Polimorfismos – Quantos indivíduos na população apresentam: • Estatura superior a 1,90m? • Olhos azuis? Verdes? • Peso inferior a 60kg? • Sangue tipo AB+? • Alelo 24 na região D1S80? • Alelo 3.2 no locus F13A01? – Freqüências de ocorrência na população! Marcadores Moleculares 19 Freqüências alélicas Marcadores Moleculares 20 Estatística • Análise dos resultados obtidos; • Regiões polimórficas (cromossomos diferentes); • Alelos observados para cada locus; • Comparação das amostras referência com as questionadas. Marcadores Moleculares 21 Estatística • Subestruturação populacional; • Análise de misturas; Marcadores Moleculares 22 O DNA na Investigação Criminal • Banco de dados criminal – Comparação dos perfis genéticos obtidos de suspeitos com os cadastrados no banco – Identificação de criminosos a partir de outros crimes – Sistema CODIS (Combined DNA Index System) - FBI / EUA (todo o país) – 13 regiões de STR Marcadores Moleculares 23 EXAME DE PATERNIDADE Recomendações internacionais e nacionais Análise por STR: EXCLUSÃO: no mínimo três regiões INCLUSÃO: no mínimo 98% Marcadores Moleculares 24 Casos de “paternidade” criminal • Identificação de autor de estupro após nascimento da criança; • Identificação de autor de estupro após realização de aborto legal; • Identificação de mãe, autora de aborto (maternidade reversa, a partir do feto); Marcadores Moleculares 25 Análise de paternidade • O Índice de Paternidade é verificado por meio da razão entre a probabilidade das bandas pertinentes ao perfil genético da criança e que estejam em coincidência com o perfil do suposto pai, serem oriundas desse suposto pai, e a probabilidade delas serem oriundas de qualquer indivíduo na população. Seu cálculo é baseado nos perfis genéticos apresentados pela mãe, criança e suposto pai. • A Probabilidade de Paternidade é calculada a partir do Índice de Paternidade, e representa a probabilidade de o suposto pai ser o pai biológico e a Probabilidade de Exclusão indica a probabilidade de não encontrarmos um outro indivíduo, selecionado ao acaso na população, que possua um perfil genético compatível para ser o pai biológico da criança. Para esta análise considera-se somente os alelos da mãe e da criança. Marcadores Moleculares 26 EA M C SP EA M C SP CN CP Casos de “paternidade” criminal Marcadores Moleculares 27 Fórmulas utilizadas para cálculo do índice de paternidade Alelos Fórmulas Mãe Criança Sup. Pai Índice de Paternidade Índice de Exclusão P P P 1/P 1-(P(2-P)) P P PQ 1/2P 1-(P(2-P)) P PQ PQ 1/2Q 1-(Q(2-Q)) PQ PQ PQ 1/(P+Q) 1-(2(P+Q)-(P+Q)2) PQ P P 1/P 1-(P(2-P)) PQ PQ P 1/(P+Q) 1-(2(P+Q)-(P+Q)2) PQ P PQ 1/2P 1-(P(2-P)) P PQ Q 1/Q 1-(Q(2-Q)) PQ QR R 1/R 1-(R(2-R)) P PR QR 1/2R 1-(R(2-R)) PQ QR PR/RS 1/2R 1-(R(2-R)) PR PR QR 1/(2(P+R)) 1-(2(P+R)-(P+R)2) PR QR QR 1/2Q 1-(Q(2-Q)) PR R QR 1/2R 1-(Q(2-Q)) As letras P, Q, R, S representam os alelos do perfil genético da mãe, criança e suposto pai em cada loco analisado. Os alelos utilizados para o cálculo do índice de paternidade são os alelos paterno-obrigatórios. Quando não se pode determinar um alelo paterno-obrigatório, coso em que mãe e criança são heterozigotos e iguais, o cálculo é feito considerando-sea freqüência dos dois alelos da criança. Marcadores Moleculares 28 ÍNDICE DE PATERNIDADE - Como analisar se pai ou mãe não estão presentes? Marcadores Moleculares 29 Fórmulas para cálculo do índice de paternidade na ausência da mãe Alelos Fórmulas Mãe Criança Sup. Pai Índice de Paternidade Índice de Exclusão Ausente PQ QR 1/4Q 1-(2(P+Q)-(P+Q)2) Ausente PQ Q 1/2Q 1-(2(P+Q)-(P+Q)2) Ausente PQ PQ (P+Q)/4PQ 1-(2(P+Q)-(P+Q)2) Ausente Q QR 1/2Q 1-(Q(2-Q)) Ausente Q Q 1/Q 1-(Q(2-Q)) As letras P, Q, R, representam os alelos do perfil genético da criança e suposto pai em cada loco analisado. O mesmo cálculo pode ser feito considerando-se o pai ausente (para comprovação da maternidade). – São utilizadas as mesmas fórmulas quando se deseja determinar o Índice de Maternidade na ausência do pai. – Usadas na identificação de cadáveres, por exemplo, quando só se tem amostra-referência de um dos genitores. Marcadores Moleculares 30 PATERNIDADE REVERSA - Identificação de cadáveres havendo amostra de pai e mãe; - Exame para verificação de supostas trocas de bebês em hospitais. Marcadores Moleculares 31 Fórmulas utilizadas para paternidade reversa Alelos da criança Fórmula - Índice de Paternidade Reversa A (X)*(Y)/fA2 AB (X)*(Y)/2*fA*fB Os valores atribuídos a X e Y no numerador, variam de acordo com os perfís genéticos do supostos pai e mãe, sendo - 0,5 se for heterozigoto e 1 se for homozigoto. A letra "f" indica a freqüência do alelo da criança (pessoa). • Usadas na determinação de paternidade e maternidade em casos como troca de bebês em hospitais, por exemplo. Marcadores Moleculares 32 ÍNDICE DE PATERNIDADE - O que fazer com uma região de EXCLUSÃO e as demais indicando INCLUSÃO? Marcadores Moleculares 33 Cálculo de paternidade em casos com ocorrência de mutação • Nos casos de mutação em um loco deve ser considerada a "Média de Mutação", que é a razão entre a taxa de mutação paterna no loco e a probabilidade média de exclusão no loco (n2(1-2nH2)), sendo "H" o número de homozigotos e "n" o número de heterozigotos no loco, na amostra da população analisada para confecção do banco de dados. Média de Mutação = Taxa de Mutação Paterna / (n2(1-2nH2)) A média de mutação obtida deve ser multiplicada pelo índice de paternidade obtida após todos os locos analisados. • A taxa de mutação é determinada experimentalmente, a partir da observação de ocorrências em uma população estudada; no caso de não se ter o valor para um locus, utiliza-se a menor taxa de mutação já observada para aquela população. Marcadores Moleculares 34 Reconstituição de perfil genético • Tipo de análise necessário em casos em que se necessita identificar um indivíduo, suspeito ou cadáver a partir de parentes consangüíneos, quando os pais estão ausentes. • Para tanto, procura-se obter amostras-referência do maior número possível de parentes consangüíneos, a exemplo do que se faz em casos de paternidade. • Tais análises estatísticas possibilitam a conclusão de casos criminais sem a necessidade de proceder à exumações. Marcadores Moleculares 35 Reconstituição de perfil alélico Tabela 1: Perfil alélico das partes. Partes POWERPLEX 1.1 FFFL MPX-I CSF TPOX TH01 vWA D16 D7 D13 D5 F13A01 FES F13 FPS D1S80 D12 D3 D18 HPRTB Mãe 12 12 11 12 7 9.3 16 16 9 10 8 11 10 13 10 11 4 7 11 12 6 9 11 12 18 24 18 26 18 22 14 17 13 14 Filha 12 12 8 12 7 9 16 17 9 12 10 11 12 13 10 11 4 6 11 11 6 8 11 12 18 24 24 26 19 22 14 16 13 14 Mãe do Suposto pai 10 12 8 9 6 8 16 17 11 14 10 10 12 12 10 12 5 6 10 11 8 8 11 11 18 18 20 27 15 19 14 16 13 14 Pai do Suposto pai 8 11 8 9 7 9 17 18 12 12 10 10 12 12 9 14 3.2 6 11 11 8 9 12 12 18 24 20 24 17 18 14 16 12 12 Os quadros hachurados representam os alelos paterno-obrigatórios identificados no perfil genético da criança. Marcadores Moleculares 36 Reconstituição de perfil alélico • Para a verificação da condição estabelecida, calculou-se o índice de paternidade tomando-se os valores de freqüências dos alelos identificados pelos marcadores utilizados, segundo os seus bancos de dados específicos. Após realizadas todas as possíveis combinações alélicas entre os pais biológicos do suposto pai, foi calculada, para cada loco, a probabilidade do suposto pai apresentar em seu perfil genético o alelo paterno-obrigatório identificado na amostra da criança, estabelecendo-se um fator de conversão (calculado para cada loco baseando-se nas probabilidades das combinações alélicas possíveis entre os pais do suposto pai, cujos valores variaram de 0,25 a 1) para os índices de paternidade obtidos. O valor do índice de paternidade combinado encontrado é de 10.957. A probabilidade de paternidade encontrada, baseando-se nos mesmos parâmetros, é de 99,9909% e a probabilidade de exclusão é de 99,9997%. Marcadores Moleculares 37 ÍNDICE DE VEROSSIMILHANÇA - Casos criminais: - Busca-se a identidade entre o vestígio analisado e alguma amostra-referência (perfis idênticos) Marcadores Moleculares 38 Análise de casos criminais • A análise estatística em casos criminais é feita para determinar a freqüência de ocorrência do perfil obtido. A freqüência de ocorrência representa o número de vezes que um determinado perfil ocorre na população. Este valor é calculado tomando-se os valores de freqüências dos alelos identificados pelos marcadores utilizados, segundo os bancos de dados específicos. • Os resultados são expressos como “a probabilidade de se encontrar ao acaso um(a) homem (mulher) apresentando o mesmo perfil é de 1 em ...”. Marcadores Moleculares 39 Índice de Verossimilhança • O índice de verossimilhança (Match Probability) é obtido a partir do produtório das freqüências alélicas parciais, ou seja, a freqüência de ocorrência para cada uma das regiões onde os perfis das amostras analisadas são idênticos. Marcadores Moleculares 40 Freqüência Alélica Parcial para as Probabilidades de Match Perfil Alélico em Cada Loco Fórmula PP 1/P2 PQ 1/2PQ A freqüência combinada é o produtório das freqüências parciais. Marcadores Moleculares 41 ANÁLISE DE MISTURAS • Por vezes ocorre presença de mistura de DNA na amostra amplificada: – estuprador e parceiro consentido; – dois autores de estupro; – vítima e criminoso; – etc... Marcadores Moleculares 42 Análise de Misturas • Na análise de mistura de material genético é calculada a razão onde se considera a probabilidade de, na mistura considerada, encontrar-se DNA da pessoa suspeita, da vítima e de qualquer pessoa na população. Esta análise é individualizada, dependendo do caso de na mistura conter: DNA da vítima e do suspeito; DNA do suspeito e de uma pessoa desconhecida, DNA de dois suspeitos, DNA da vítima e/ou suspeito, etc. • Neste caso o resultado obtido é expresso na forma de uma razão entre o perfil genético da pessoa em análise estar incluído naquela mistura e a probabilidade dele não estar presente. Marcadores Moleculares 43 Análise de Misturas – Nos casos de mistura de material genético proveniente de dois indivíduos, se houver diferença suficiente de intensidade entre os alelos de cada pessoa, de modo a possibilitar a identificação de cada um deles, a análise dos alelos não é feita como se fosse uma mistura. Analisa-se individualmente cada um dos perfis como se tivesse sido amplificado separadamente. Marcadores Moleculares 44 Exemplo de caso com mistura • HISTÓRICO – Neste caso, a vítima foi um menor de idade que sofreu abuso sexual; a amostra questionada analisada pelo laboratório (Q) foi uma coleta de provável amostra de saliva na região genital da vítima (V), onde presumia-se encontrar células oriundas do suspeito (S). – Pornão haver presença de espermatozóides, não foi feita a extração diferencial de DNA; a amostra analisada apresentou perfil genético de duas pessoas, com intensidades iguais na leitura por fluorescência. Marcadores Moleculares 45 Exemplo de caso com mistura V S Q V S Q• Após análise do perfil alélico que compõe a mistura foi calculada a razão entre duas probabilidades: P1- de que a referida mistura teria sido produzida pelo suspeito e a vítima - e P2- de que a amostra em questão teria sido originada da união de fluidos biológicos da vítima e outra pessoa ao acaso. O valor encontrado para a razão P1/P2 foi de aproximadamente 113.400.000 para 1. Este resultado significa dizer que a probabilidade da amostra ter sido produzida pelo suspeito e a vítima é de cerca de cento e treze milhões e quatrocentas mil vezes maior do que a probabilidade da mesma amostra ter sido produzida pela vítima e outra pessoa ao acaso. Marcadores Moleculares 46 Considerações sobre estatística na análise de misturas • Nas análises estatísticas aqui explanadas considera-se que: – Não há subestruturação populacional significativa; – Os alelos analisados são independentes; e – Todos os contribuidores do perfil da mistura pertencem à mesma população. Marcadores Moleculares 47 Caso de estupro com dois suspeitos consangüíneos • Resultado da análise em forma numérica (número de repetições de DNA nas regiões analisadas): • pode-se verificar a inclusão do suposto pai 1 e exclusão do suposto pai 2 nas regiões CSF1PO, TH01 e vWA. P ow e r P l e x 1 . 1 MPX - I F F v Partes CSF1PO TPOX TH01 vWA D16 D7 D13 D5 D12 D3 D18 F13A01 FESFPS vWA Mãe 9 10 8 11 6 8 14 19 11 14 10 10 11 12 11 11 12 20 16 19 16 18 6 7 10 12 14 19 Filho 10 12 8 8 7 8 19 19 13 14 8 10 11 12 11 12 20 21 16 17 16 17 6 7 8 12 19 19 Suposto pai 1 10 12 8 11 7 10 18 19 9 13 8 8 12 12 12 12 21 23 17 19 15 17 7 7 8 12 18 19 Suposto pai 2 10 11 8 9 6 10 18 18 12 13 8 10 12 12 11 12 20 21 17 18 16 17 6 7 8 12 18 18 Marcadores Moleculares 48 Caso de Homicídio com suspeito foragido • Cadáver encontrado esfaqueado em sua residência (chácara) – Vestígio: bermuda do suspeito impregnada com sangue – Suspeito: foragido – Vítima: sepultada no dia seguinte, sem coleta de sangue para referência – Amostras-referência: 4 irmãos e 2 filhos Marcadores Moleculares 49 Caso de Homicídio com suspeito foragido • Analisando-se os perfis genéticos de irmãos e filhos, a reconstiutição do genótipo da vítima foi possível a partir da verificação de todas as possíveis combinações alélicas de maternidade em relação aos dois filhos e de comparação quanto à probabilidade de apresentar os mesmos genitores que os quatro irmãos estudados. • Foi calculada, para cada loco, a probabilidade da vítima apresentar os alelos compatíveis com as condições estabelecidas, estabelecendo-se um fator de conversão (calculado para cada loco baseando-se nas probabilidades das combinações alélicas possíveis para os pais da vítima, cujos valores variaram de 0,25 a 1), bem como a inclusão da vítima como possível mãe para os filhos analisados. Marcadores Moleculares 50 Caso de Homicídio com suspeito foragido Pela análise do perfil genético dos irmãos e filhos da vítima, foi possível calcular a possibilidade de que o DNA extraído do sangue encontrado no vestígio (bermuda) fosse de um parente próximo. A semelhança encontrada foi de 99,9%. I1 I3 I2 F1 I4 F2 I1 I3 I2 F1 I4 F2 Marcadores Moleculares 51 Qualificação de homicídio a partir de vestígios • Histórico: – Vítimas encontradas no porta-malas de um veículo queimado. – Perícia no local: • coleta de projéteis de arma de fogo no solo (terra) próximo ao local onde o veículo fora encontrado. – Perícia no IML: • constatação da morte em conseqüência de disparos de arma de fogo antes do carro ser incendiado. Marcadores Moleculares 52 Qualificação de homicídio a partir de vestígios – Versão dos três indiciados: • teriam levado dinheiro e trancado o casal no porta- malas do veículo, ainda vivos. • argumentavam que alguém teria passado posteriormente e incendiado veículo. – Perícia Balística: • constatação de que os projéteis encontrados teriam partido da arma de um dos indiciados. Marcadores Moleculares 53 Qualificação de homicídio a partir de vestígios – Nova versão dos indiciados: • teriam efetuado disparos como intimidação ao casal, mas insistiam que não os teriam ferido e que estavam vivos no interior do porta-malas quando foram deixados. – Exame de DNA: • os projéteis disparados pela arma de um dos indiciados foram encaminhados ao laboratório para verificação da presença de material biológico que se prestasse à análise genética. Marcadores Moleculares 54 Qualificação de homicídio a partir de vestígios – Amostras referência: • Pai e mãe de ambos os estudantes. – Resultados: • O perfil genético obtido a partir do material encontrado no projétil era compatível com o de um descendente direto de um dos casais de referência. Marcadores Moleculares 55 Qualificação de homicídio a partir de vestígios • Conclusão: – Uma das vítimas havia sido atingida por um projétil disparado por um dos indiciados antes do casal ser colocado no interior do porta- malas do veículo ! Marcadores Moleculares 56 DNA FORENSE Uso forense do DNA O DNA forense O DNA forense Trabalho Pericial A identificação - �características individuais A identificação - �características individuais A identificação - �características individuais O exame do DNA para �a identificação criminal O DNA na Investigação Pericial Limitações do exame de DNA Extração do DNA Extração do DNA Caso de Estupro Caso de estupro Análise dos Resultados O exame do DNA para �a identificação criminal Freqüências alélicas Estatística Estatística O DNA na Investigação Criminal EXAME DE PATERNIDADE Casos de “paternidade” criminal Análise de paternidade Fórmulas utilizadas para cálculo do índice de paternidade ÍNDICE DE PATERNIDADE Fórmulas para cálculo do índice de paternidade na ausência da mãe PATERNIDADE REVERSA Fórmulas utilizadas para paternidade reversa ÍNDICE DE PATERNIDADE Cálculo de paternidade em casos com ocorrência de mutação Reconstituição de perfil genético Reconstituição de perfil alélico Reconstituição de perfil alélico ÍNDICE DE VEROSSIMILHANÇA Análise de casos criminais Índice de Verossimilhança Freqüência Alélica Parcial para as Probabilidades de Match ANÁLISE DE MISTURAS Análise de Misturas Análise de Misturas Exemplo de caso com mistura Exemplo de caso com mistura Considerações sobre estatística na análise de misturas Caso de estupro com dois suspeitos consangüíneos Caso de Homicídio �com suspeito foragido Caso de Homicídio �com suspeito foragido Caso de Homicídio �com suspeito foragido Qualificação de homicídio a partir de vestígios Qualificação de homicídio a partir de vestígios Qualificação de homicídio a partir de vestígios Qualificação de homicídio a partir de vestígios Qualificação de homicídio a partir de vestígios
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