Seminario dna 2010
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Seminario dna 2010

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Seminario dna 2010 Presentation Transcript

  • 1. Laboratorio di Genetica Forense della Sezione di Medicina Legale Università di Bologna Prof. Susi Pelotti logo IL DNA NELLA PRATICA FORENSE
  • 2. Perchè il DNA?
    • Profilo unico ed individuale (eccetto i gemelli monozigoti)
    • Presente in tutti i tessuti (ossa, formazioni pilifere, sangue, saliva e altri fluidi e tessuti)
    • Ereditarietà (Paternità, Maternità, resti scheletrici)
  • 3. Gemelli monozigoti condividono lo stesso DNA
  • 4.  
  • 5.
    • Tutti le cellule nel nostro corpo contengono lo stesso DNA
    Cellule importanti dal punto di vista forense
  • 6. • 1980 - Ray White descrive il primo RFLP marker polimorfico • 1985 - Alec Jeffreys scopre le multilocus VNTR probes • 1985 – primo lavoro sulla PCR • 1988 - FBI comincia l’applicazione DNA casework • 1991 – primo lavoro sull’analisi STR • 1995 - FSS parte UK DNA database • 1998 - FBI lancia il CODIS database Breve storia dell’applicazione del DNA in campo FORENSE
  • 7. DNA nella Cellula Target Region for PCR chromosome cell nucleus Double stranded DNA molecule Individual nucleotides
  • 8.  
  • 9. In 32 cycles at 100% efficiency, 1.07 billion copies of targeted DNA region are created La reazione di PCR copia il DNA in maniera esponenziale Original DNA target region Thermal cycle Thermal cycle Thermal cycle
  • 10.  
  • 11.  
  • 12. REGIONI NON CODIFICANTI DEL DNA
  • 13.  
  • 14. Estrazione e purificazione del DNA
  • 15. Amplificazione PCR
  • 16. ANALISI DEI FRAMMENTI AMPLIFICATI
  • 17.  
  • 18.  
  • 19.  
  • 20.  
  • 21.  
  • 22. Profilo in sequenza alfa numerica
  • 23. DNA DEGRADATO INIBIZIONE PCR CONTAMINAZIONE CAMPIONI MISTI PROBLEMATICHE FORENSI
  • 24.  
  • 25. La degradazione del DNA è direttamente correlata alla taglia degli ampliconi I loci STR a più alto peso molecolare non si amplificano, risultando un profilo parziale con più basso potere di discriminazione .
  • 26.  
  • 27.
    • Generalmente deriva da GROSSOLANE deviazioni dal protocollo Separare la zona pre-PCR dalla zona post-PCR Allestire controlli negativi
    CONTAMINAZIONE TRA CAMPIONI AMBIENTE/CAMPIONE
  • 28. TRACCE MISTE NEL CASO DI VIOLENZA CON PIU’ AGGRESSORI NEL CASO DI COMMISTIONE TRA FLUIDI BIOLOGICI APPARTENENTI A PIU’ INDIVIDUI
  • 29.  
  • 30.  
  • 31. Il cromosoma Y
  • 32.  
  • 33.  
  • 34.  
  • 35.  
  • 36.  
  • 37.  
  • 38.  
  • 39. The Forensic Y-Chromosome Research Group 87 Section of Forensic medicine, University of Bologna, Italy 46 Department of Forensic Medicine, University of Zaragoza, Spain 47 Institute of Forensic Medicine, Medical University, Lublin, Poland 48 Institute of Forensic Medicine, University of Copenhagen, Denmark 49 Department of Forensic Medicine, Medical Academy Warsaw, Poland 50 Institute of Legal Medicine, University of Innsbruck, Austria 51 Institute of Forensic Medicine, Medical University of Gdansk, Poland 52 Institute of Legal Medicine, University of Milan, Italy 53 Institute of Legal Medicine, Ernst-Moritz-Arndt-University, Greifswald, Germany 54 Department of Legal Medicine and Public Health, University of Pavia, Italy 55 Institute of Legal Medicine, University of Graz, Austria 56 Centre of Medical Genetics and Molecular Medicine, University Florence, Italy 57 Laboratory of Criminalistic Sciences, University of Torino, Italy 58 Institute of Legal Medicine, Albert-Ludwigs-University, Freiburg, Germany 59 Institute of Legal Medicine, Johannes-Gutenberg-University, Mainz, Germany 60 Athens Legal Medicine Department, DNA Analysis Laboratory, Athens, Greece 61 Institute of Legal Medicine, Otto-von-Guericke-University, Magdeburg, Germany 62 State Criminal Police Office Bavaria, Munich, Germany 63 Institute of Legal Medicine, Christian-Albrechts-University, Kiel, Germany 64 Institute of Legal Medicine, University of Rostock, Germany 65 Institute of Forensic Medicine, School of Medical Sciences, Bydgoszcz, Poland 66 Unit of Legal Medicine, University of Cantabria, Santander, Spain 67 The Wellcome Trust Sanger Institute, Hinxton, UK 68 Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Leipzig 69 Scientific Technical Research Center, Ministry Justice, Taiwan 70 Lab. Genética Forense y Huellas Digitales del DNA, Medellín, Colombia 71 Genomic Engenharia Molecular Ltda, Sao Paulo, Brazil 72 Dept. of Biology, Dankook University, Cheonan, South Korea 73 Servicio de Huellas Digitales Geneticas, Universidad Buenos Aires, Argentina 74 Dept. of Legal Medicine, Bioethics Nagoya University, Japan 75 Servicios Médicos Yunis Turbay y Cia. Bogotá,, Colombia 76 University of Szeged, Dept. of Forensic Medicine, Szeged, Hungary 77 Natural Sciences Research Institute, University of the Philippines, Manila 78 Area de Laboratorio Ertzaintza, Bilbao, Spain 79 Institute of Immunobiology and Human Genetics, Skopje, Republic of Macedonia 80 Molecular Biology Section, Fleury Medical Diagnostic Center, Sao Paulo, Brazil 81 Dept. of Legal Medicine, University of Tsukuba, Japan 82 Institute of Forensic Medicine, Ministry of Justice, Budapest, Hungary 83 Biotype AG, Dresden 84 Dept. de Biologia, Universidade de Aveiro, Portugal 85 State Criminal Police Office Sachsen , Dresden 86 Dept. of Forensic Medicine, Medical University of Bialystok, Poland 87 Section of Forensic medicine, University of Bologna, Italy 88 Institute of Medical Informatics and Statistics, University Hospital, Kiel 89 Department of Genetics, University of Leicester, UK 90 The Forensic Laboratory for DNA Research, Leiden University, The Netherlands 91 Institute of Legal Medicine, Humboldt University Berlin, Germany 1 Laboratory Forensic Genetics, Dept. of Legal Medicine, University Valencia, Spain 2 National Institute of Toxicology, Biology Services, Ministry of Justice, Madrid, Spain 3 Institute of Pathology and Molecular Immunology, University of Porto, Portugal 4 Dept. of Forensic Sciences, University Modena,Reggio Emilia, Italy 5 Institute of Legal Medicine, Ludwig-Maximilians-University, Munich, Germany 6 Laboratorio de Biología Forense, Universidad Complutense de Madrid, Spain 7 Institute of Legal Medicine, University of Messina, Italy 8 Institute of Legal Medicine, University of Hamburg, Germany 9 Dept. of Haematology, Queen Mary School of Medicine and Dentistry, London, UK 10 National Institute of Legal Medicine, Bucharest, Romania 11 State Criminal Police Office Baden-Württemberg, Stuttgart, Germany 12 State Criminal Police Office, Berlin, Germany 13 Institute of Forensic Research, Kraków, Poland 14 Centre of Biol. and Geol. Sciences, University of Madeira, Funchal, Portugal 15 Institute of Legal Medicine, University of Santiago de Compostela, Spain 16 Institute of Legal Medicine, University of Ancona, Italy 17 Institute of Legal Medicine, University of Padova, Italy 18 Institute of Legal Medicine, Catholic University, Rome, Italy 19 Institute of Legal Medicine, University of Perugia, Italy 20 Department of Cellular Biology and Development, University of Palermo, Italy 21 Department of Legal Medicine, University René Descartes, Paris, France 22 Institute of Legal Medicine, University of Verona, Italy 23 Institute of Forensic Medicine, Medical University, Wroclaw, Poland 24 Section Legal Medicine, Dept. Experimental Biomedicine, University of Pisa, Italy 25 Institute of Forensic Medicine, University of Oslo, Norway 26 Department of Forensic Medicine and Criminology, University of Zagreb, Croatia 27 Hungarian National Police, Budapest, Hungary 28 Institute of Legal Medicine, University of Geneva, Switzerland 29 Forensic Genetics Laboratory, University of Barcelona, Spain 30 Institute of Forensic Medicine, University of Ljubljana, Slovenia 31 Clinical Department for Blood Group Serology, University of Vienna, Austria 32 Department of Forensic Medicine, University of Helsinki, Finland 33 State Criminal Police Office Sachsen-Anhalt, Magdeburg, Germany 34 Institut für Blutgruppenforschung, Cologne, Germany 35 Institute of Legal Medicine, University of Cologne, Germany 36 Institute of Legal Medicine, University of Münster, Germany 37 National Board of Forensic Medicine, Dept. Forensic Genetics, Linköping, Sweden 38 National Institute of Criminalistics and Criminology, Brussels, Belgium 39 Institute of Legal Medicine, University of Strasbourg, France 40 Institute of Legal Medicine, Martin-Luther-University, Halle-Wittenberg, Germany 41 Dept. of Human Genomics, Institute Molecular Biology a.Genetics, Kiev, Ukraine 42 Laboratory of Molecular Pathology, University Hospital, Sofia, Bulgaria 43 Institute of Legal Medicine, University of Leipzig, Germany 44 Institute of Molecular Genetics, RAS, Moscow, Russia 45 Department of Legal Medicine, University of Granada, Spain
  • 40. Charité Berlin 9/04 2 % New !
  • 41.  
  • 42. DISTRIBUZIONE DEI PRINCIPALI GRUPPI POPOLAZIONISTICI Amerindian European Subsaharan African Indo-Pacific Eskimo-Aleut Altaic Caucasian Arabian Uralic Indo-Iranian Indian Korean Japanese Sino-Tibetan Austroasiatic Thai Austronesian Afro-Asiatic Afro-Caribbean Afro-American Charité Berlin 9/04
  • 43. Applicazione forense L’analisi del cromosoma Y è utile in diverse particolari circostanze: Nella violenza sessuale quando le cellule maschili sono commiste con le cellule femminili della vittima Quando il colpevole è azoospermico Nei test di paternità quando il presunto padre non è disponibile Database forense del cromosoma Y
  • 44.  
  • 45. Cos’è uno SNP?
  • 46.  
  • 47. DAL CONFRONTO TRA REPERTO E CAMPIONE DI RIFERIMENTO: NON C’E’ MATCH TRA I PROFILI GENETICI MATCH TRA I PROFILI RISULTATI INCONCLUSIVI (profili inconclusivi per qualità e quantità di amplificato)
  • 48.  
  • 49. NEL CASO DI MATCH OCCORRE PASSARE AL CALCOLO BIOSTATISTICO E LA RISPOSTA SARA’ IN TERMINI DI: PROBABILITA’ DI CONDIVISIONE CASUALE: (LA FREQUENZA DEL PROFILO GENETICO NELLA POPOLAZIONE)
  • 50. RAPPORTO VEROSIMIGLIANZA (LIKELIHOOD RATIO): LA FORZA CON CUI SI ASSERISCE L’IDENTITA’ Es: LR=1000 vi sono 1000 probabilità a favore dell’ipotesi che i profili derivino dalla stessa persona contro 1 che derivi da un altro individuo
  • 51. 0.222 = 0.1 x 0.222 x 2
  • 52. = 0.1 1 in 79,531,528,960,000,000 1 in 80 quadrillion 1 in 10 1 in 111 1 in 20 1 in 22,200 x x 1 in 100 1 in 14 1 in 81 1 in 113,400 x x 1 in 116 1 in 17 1 in 16 1 in 31,552 x x
  • 53. Regole validate per l’analisi, l’interpretazione e per la presentazione dei risultati sono i fondamenti della professionalità forense
  • 54. RACCOMANDAZIONI DELLA SOCIETA’ INTERNAZIONALE DI GENETICA FORENSE (ISFG) RACCOMANDAZIONI DELLA SOCIETA’ ITALIANA GENETISTI FORENSI (Ge.F.I .)
  • 55. Scenario 1
    • Aggressione con repertazione di traccia ematica
    • Confronto con il sospettato
    • Identificazione
    • Il DNA è solo un elemento ma lega il sospettato al reato
    • Probabilità secondo le regole statistiche
  • 56. Scenario 2
    • Omicidio con tracce ematiche miste (vittima/colpevole)
    • Impossibile separare le due componenti
    • Il DNA della vittima serve per sottrarre dalla mistura la componente nota
    • la componente ignota viene immessa nel database
    • Profili parziali
  • 57. Scenario 3
    • Violenza sessuale il tampone vaginale mostra la mistura tra cellule femminili e spermatozoi
    • Lisi differenziale per separare le due componenti
    • La banca dati è utile per cercare il link con altri fatti (reati seriali)
    • Test di conferma sulla persona individuata
  • 58.  
  • 59.  
  • 60.  
  • 61. Il DNA dalle impronte digitali Problema del Low copy number (LCN) possibilità di typing misti da contaminazione possibilità di artefatti da amplificazione
  • 62. Scenario 4
    • Violenza sessuale/omicidio
    • Repertazione di una formazione pilifera, di tracce di saliva sulla cute, di una formazione pilifera non umana
    • L’investigazione conduce a tre sospettati imparentati
    • La relazione parentale riduce il peso statistico del DNA
    • Analisi del DNA mitocondriale e del cromosoma Y
    • Analisi di DNA non umano
  • 63. Disastri di massa
  • 64.  
  • 65. Prosecution DNA Expert
    • Do not spar!
    • Don’t try to out-expert the expert; you’re an intelligent, well-informed layperson, not scientist, and jurors know that
  • 66.  
  • 67.  
  • 68.  
  • 69.  
  • 70. BANCA DATI DEL DNA
    • Cos’è la Banca dati del DNA?
    • Come lavora la banca dati del DNA?
    • Quando deve essere utilizzata?
    • Chi accede alla banca dati?
    • Qual’è la controversia riguardante la banca dati del DNA ?
  • 71. Accusa vs. Difesa
    • prova che il sospettato era sulla scena del delitto
    • aiuta a collegare i crimini
    • condanna il sospettato senza dubbi
    • prova l’innocenza di una persona condannata
    • Prova che il sospettato non ha relazione con il crimine
  • 72.  
  • 73.  
  • 74. Centralizzazione dei profili genetici Attualmente è impossibile collegare i diversi fatti criminali: ogni laboratorio ha la propria casistica
  • 75. CONFRONTO: DNA DELLA NUOVA TRACCIA/ PROFILO DI UN INDIVIDUO PRESENTE NEL DATABASE IDENTIFICAZIONE PROFILO DI UN NUOVO INDIVIDUO/ PROFILO DELLA TRACCIA NEL DATABASE PROFILO NUOVA TRACCIA/ PROFILO DI VECCHIA TRACCIA NEL DATABASE PROFILO DI PERSONA GiA’ NEL DATABASE CON NOME DIVERSO
    • Come lavora la banca dati del DNA?
  • 76. Elementi di discussione
    • Privacy
    • Chi dovrebbe essere immesso nel database?
    • Come possono essere usate le informazioni nel database?
    • Per quanto tempo può essere mantenuto il profilo del DNA?
    • Conservazione dei profili del DNA o dei campioni biologici?
    • Errori nel profiling
  • 77. Diritti dell’individuo/diritti della società Repressione Prevenzione del crimine Diritti di privacy e di libertà
  • 78. Diritti dell’individuo/diritto della società
    • 1. Conservazione dei profili genetici (illimitata in UK)
    • Uso potenziale come strumento di sorveglianza: lista di sospetti
    • Utilizzo potenziale per limitare i diritti personali (ad es. nella ricerca di un impiego)
  • 79. Chi dovrebbe essere immesso nella banca dati? Sospettati? Condannati? E per quali reati?
  • 80.  
  • 81. Conservazione del dato genetico Il tempo necessario per contrastare il fenomeno della recidiva Per sempre (UK)
  • 82. 2. Conservazione dei campioni biologici Il DNA è molto diverso dagli altri dati forensi perché: Potenzialmente fornisce elementi personali (etnia, personalità, abitudini) Potenzialmente indica la predisposizione a malattie Rivela relazioni parentali
  • 83.  
  • 84. Last Updated: 1:41am BST  20/04/2004 After consulting the Forensic Science Service, Surrey police used familial searching, which is based on the fact that people who are related have similar DNA profiles. They found that a close relative of Harman was on the database and matched the blood on the brick by 16 points out of 20. They then traced Harman. World first for police as relative's DNA traps lorry driver's killer By Sue Clough, Courts Correspondent A teenager who hurled a brick from a motorway bridge, killing a lorry driver, was caught when new technology enabled police to trace him through a relative's DNA. The case of Craig Harman, who was caught by "familial searching", is believed to be the first in the world in which the technique has helped bring a killer to justice. Harman, now 20, was jailed for six years at the Old Bailey yesterday after admitting the manslaughter of Michael Little, 53. He conceded his guilt only when confronted with the scientific evidence six months after Mr Little's death in March last year. Harman, a sports shop assistant, who lived with his girlfriend in Frimley, Surrey, had been out drinking with friends in nearby Camberley. He cut his hand while breaking into a car. Then he and a friend picked up a couple of bricks from a garden. When they crossed a motorway footbridge, they threw them on to the road.                                                                                                                 
  • 85.  
  • 86. Errori nel DNA profiling Rischio di falsi positivi Difficoltà di interpretazione nel caso di DNA degradato o tracce miste
  • 87. E' un inglese il killer della pineta smascherato dalla banca del Dna Il barista uccise la ragazza e aggredì un amicoche si era appartato con lei FIRENZE - Cento, mille, un milione di volte il Dna dell'assassino sconosciuto è stato comparato con i codici genetici di pregiudicati schedati in mezza Europa. Cento, mille, un milione di volte la lucina è rimasta spenta, la comparazione è fallita. Un giorno, però, in un ufficio di Scotland Yard, a Londra, la lampadina si è illuminata: i due Dna messi a confronto coincidevano. Agli investigatori inglesi non sembrava vero: ma era mai possibile che avessero identificato in un barista di 23 anni di Liverpool il "biondino" che sei mesi prima, a Livorno, a Ferragosto, aveva rapinato una coppia in auto freddando con una pistolettata lei, Annalisa Vincentini, 24 anni? Proprio così. Il Dna ha inchiodato Peter Neil Hankin, anonimo barista del Beckley's pub di Litherland, vicino Liverpool. E' lui l'assassino di Annalisa.
  • 88. Qualcosa non convince però gli investigatori inglesi. Il rappresentate dell'ufficio estradizioni di Scotland Yard, Chris Munro, si è mostrato prudente. "Dal mio punto di vista i conti non tornano. Abbiamo deciso di prelevare un ulteriore campione di Dna di Hankin" ha detto. Ai carabinieri di Livorno manca inoltre un riscontro: la prova del passaggio di Hankin in Italia nel Ferragosto 2002. Nessuna traccia di un turista con quel nome negli alberghi, nei ristoranti, nei campeggi. Scagionato il barista inglese "Fu un errore, il Dna non era suo" dopo qualche settimana Scotland Yard ammette l'errore: "Abbiamo esteso la verifica ad un numero maggiore di regioni genetiche rispetto alle 8 controllate originariamente e su una di queste non c'è coincidenza tra il Dna di Hankin e quella dell'assassino della pineta".
  • 89. Eliminare gli errori
    • Contaminazione sulla scena del delitto; tipizzare tutti gli operatori, assicurare la catena di custodia
    • Mis-interpretazione del profilo: seconda analisi, regole validate di interpretazione dei profili misti
    • Falsi matches , probabilità più elevata se il profilo della traccia è parziale
  • 90. Catena di custodia Crime Scene Reception Extraction Quantitation Analysis Storage
  • 91. Tutti coloro che sono coinvolti nel sistema giudiziario devono avere coscienza che un match nel data base è un aiuto all’investigazione ma non necessariamente la prova della colpevolezza
  • 92. IL TRATTATO DI PRUM
  • 93. Consiglio europeo 27 febbraio 2007
    • Disposizioni finalizzate a migliorare lo scambio di informazioni ai cui sensi gli stati membri si concedono reciprocamente i diritti di accesso ai rispettivi schedari automatizzati di analisi del DNA
    • Regole e tutela nel trattamento dei dati personali
    • Prevalenza rispetto alle disposizioni del trattato di Prum
  • 94.  
  • 95.  
  • 96.  
  • 97.  
  • 98.  
  • 99. Prelievo coattivo
    • v. art. 9
    • Terzi
    • Terzi non Estranei (appartenenti al gruppo biologico )
    • TESTIMONE GENETICO
    Santosuosso, Gennari 2007
  • 100.  
  • 101. DNA persone scomparse o loro consanguinei cadaveri o resti cadaverici
    • Raffronto tra i profili del DNA dei consanguinei delle persone scomparse e quelli dei reperti biologici acquisiti nel corso di procedimenti penali
  • 102.  
  • 103. Il DNA è solo un frammento del Crime Solving Puzzle DNA Impronte digitali Tox Elementi circostanziali
  • 104. CONCLUSIONI La tecnologia del DNA sta evolvendo rapidamente E’ un periodo di intenso studio e ricerca nella comunità dei genetisti forensi La formazione continua della comunità scientifica e degli operatori del diritto è fondamentale per rendere efficace la meravigliosa potenza della tecnologia del DNA
  • 105. Bibliografia
    • J. Butler sito internet nist