Як ловлять злочинців за допомогою молекулярних доказів

Російські законодавці заговорили про необхідність поголовної геномної реєстрації населення. Передбачається, що банк біоматеріалів допоможе пізнавати тіла загиблих у катастрофах і при терактах, полегшить розслідування тяжких злочинів. Як працює ДНК-ідентифікація, чим вона хороша і чим небезпечна?

Банки біологічних даних давно вже існують в цілому ряді країн Заходу. І плюси зрозумілі, а й мінуси - для громадян-теж: це ж ще одна форма контролю над особистістю.

ДНК-ідентифікація

Восени 1983 року в англійському містечку Нарборо графства Лестершир було знайдено мертвою п'ятнадцятирічна Лінда Манн. Три роки по тому була згвалтована і задушена п'ятнадцятирічна Дона Ешуорт. Слідчі міської поліції припускали, що обох дівчат вбив один і той же чоловік.

У другій справі проходив 17-річний підозрюваний, і він навіть зізнався у скоєнні цього злочину, але от причетність до вбивства Лінди Манн категорично відкидав. До розслідування поліція запросила генетика Алека Джеффріса з Лестерського університету, творця нового методу ідентифікації особи, названого "ДНК-фінгерпрінт" (fingerprint - відбиток пальця). Метод дозволяв порівнювати зразки ДНК і встановлювати, чи належать вони одній людині або різним.

Генетик Алек Джеффріс, що відкрив в 1984 році метод ідентифікації особи шляхом

Метод ще не був випробуваний у кримінальних справах, але якраз підходив для даного випадку: слідство мало зразками біоматеріалу злочинця (сперма), був і підозрюваний. Однак результат вийшов несподіваним. Обидва зразки ДНК належали одному й тому людині, але зовсім не підозрюваному. Тоді слідча група взяла зразки крові у кожного, хто міг би здійснити ці вбивства (благо містечко невеликий).

Збігів не було, і поліція вже була готова розчаруватися у великій науці. Але знайшовся свідок, який розповів, що якийсь Колін Пітчфорк заплатив своєму знайомому, щоб той здав кров замість нього. Раніше Пітчфорк вже піддавався арешту за непристойну поведінку. Для аналізу взяли його кров, і результати ДНК-ідентифікації виявилися позитивними. Вбивцю засудили до довічного ув'язнення.

Поділися молекулою

ДНК будь-якої людини (якщо не вважати однояйцевих близнюків) повинна бути унікальною, оскільки унікальний сам чоловік. Однак у різних людей збігаються досить великі ділянки ДНК, адже всі ми належимо до одного виду. Так як же звіряти ці тексти з трьох мільярдів "букв", причому швидко, недорого і не читаючи весь текст? Розшифровка повного людського генома і зараз залишається непростою і недешевої затією, а в 80-х це було взагалі неможливо.

* Рестриктазою (restriction endonuclease) - бактеріальний фермент, який розщеплює молекулу ДНК в строго специфічних сайтах. Застосування рестриктаз дозволило різко збільшити ефективність аналізу структури ДНК геномів різних організмів, а також зробило можливим проведення робіт з генної інженерії. За відкриття рестриктаз та їх застосування в молекулярній генетиці В. Арбер, Х. Сміт і Д. Натанс були удостоєні в 1978 році Нобелівської премії.

Зате молекулярним біологам і в 80-х були добре відомі ферменти рестріктази, ** рестриктазою (restriction endonuclease) - бактеріальний фермент, який розщеплює молекулу ДНК в строго специфічних сайтах. Застосування рестриктаз дозволило різко збільшити ефективність аналізу структури ДНК геномів різних організмів, а також зробило можливим проведення робіт з генної інженерії. За відкриття рестриктаз та їх застосування в молекулярній генетиці В. Арбер, Х. Сміт і Д. Натанс були удостоєні в 1978 році Нобелівської премії. які

відшукують в ДНК певні "слова" (співпадаючі поєднання "букв") і розрізають подвійну спіраль в цих точках, і тільки в них. Рестріктази застосовуються для нарізування наддовгих молекул на зручні фрагменти, які потім сортують по довжині.

Як розповідав Алек Джеффріс, його осяяло вранці 10 вересня 1984, коли він розглядав зображення фрагментів ДНК, отриманих від групи родичів - працюючого у Джеффріса лаборанта і його сім'ї. У "драбинках" горизонтальних ліній були збіги і розбіжності, і Джеффріс зрозумів, що спостерігає індивідуальні характеристики ДНК, що передаються у спадок від батьків до дітей. Це дозволяло створити методику, яка встановлює не тільки ідентичність біоматеріалів, а й родинні зв'язки між донорами ДНК.

Пізніше Джеффріс із співавторами вдосконалили свій метод. Зараз прийнято досліджувати особливі ділянки ДНК, в яких багато разів повторюється одна і та ж послідовність "букв" - короткі тандемні повтори, або STR (short tandem repeats). Від кількості повторів залежить довжина порівнюваних ділянок, і вона-то різниться у різних людей. Чим більше таких ділянок, або STR-локусів, використовують для порівняння двох зразків, тим вище достовірність висновку (зазвичай порівнюють від 10 до 17). Сьогодні вчені і криміналісти всіх цивілізованих країн користуються для дослідження STR-локусів стандартними методиками.

Катастрофа пасажирського літака під Перм'ю у вересні 2008 року забрала життя 88 осіб.

Останки загиблих допоміг впізнати метод ДНК-ідентифікації

Метод ДНК-ідентифікації зробив революцію не тільки в розслідуванні кримінальних злочинів. Встановлення батьківства і віддаленого спорідненості в безлічі заплутаних справ, ідентифікація останків нацистського доктора Йозефа Менгеле і сім'ї імператора Миколи II, гучні "президентські" процеси (Білл Клінтон і Моніка Левінські, Томас Джефферсон і нащадки його передбачуваного позашлюбного сина від чорношкірої рабині) - все це ДНК -ідентифікація.

Заслуги Джеффріса високо оцінило і наукове співтовариство, і уряд Великобританії. Він став лауреатом багатьох престижних нагород, а в 1994 році йому вручили орден Британської імперії. Можливості методу були б куди скромніше, якби не ще одне відкриття - полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), статтю про яку опублікував в 1983 році Кері Мулліс (Нобелівська премія з хімії 1993).

Полімеразна ланцюгова реакція дозволяє "знімати копії" з зникаюче малої кількості ДНК - сотень, а то й десятків пикограмм, тобто геномів жменьки клітин. З лічених молекул, що містяться в зразку, можна отримати кількість матеріалу, достатню для аналізу. Тепер доказом у кримінальній справі може стати і крапля крові, і кілька волосин, а особистість вбитого можна встановити навіть за фрагментом кістки.

Піца від маніяка

Наприкінці 80-х в Лос-Анджелесі з'явився серійний вбивця, якого газети прозвали Grim Sleeper (grim - жорстокий, sleeper - в даному випадку очікувальний, що підстерігає). Його жертвами стали одинадцять жінок і, можливо, один чоловік. Всі жінки молоді, чорношкірі, деякі з них були повіями. Сім жінок і чоловік - ймовірно, знайомий злочинця або друг однією з жертв - були вбиті з 1985-го по 1988 рік.

Восьма жертва вижила після кульового поранення в груди і описала вбивцю, худорлявої охайного чорношкірого хлопця, і автомобіль, в якому він підвозив її. Вбивцю не спіймали, він заліг на дно. Наступні три вбивства були скоєні через кілька років, в період з 2002-го по 2007 рік. Про вбивцю зняли телефільм, за його упіймання обіцяли велику винагороду, поліція влаштувала прес-конференцію, але все безрезультатно. На місцях злочину були зібрані біоматеріали, виділена ДНК злочинця, але що з неї пуття, якщо невідомо, з чим її порівнювати?

Grim Sleeper був заарештовано 7 липня 2010 року. Окружний прокурор Стів Кулі пред'явив звинувачення у вбивствах 57-річному Лонні Девіду Френкліну, колишньому працівнику гаража і прибиральникові. Підстави для цього дав результат аналізу ДНК.

Справа в тому, що в США діє закон, згідно з яким зразок ДНК може бути взятий у кожного правопорушника. Поліція Каліфорнії розташовувала базою даних, в яку потрапили ДНК-профілі 1,8 млн чоловік. А з 2008 року з'явилася можливість так званого сімейного пошуку: з його допомогою можна дізнатися, чи не належить новий зразок ДНК родичу людини, яка вже є в базі.

Пошук показав, що Grim Sleeper повинен бути в родинних стосунках з Крістофером Френкліном, заарештованим у 2009 році за незаконне зберігання зброї. Так поліція вийшла на Лонні Френкліна, батька Крістофера. Його ДНК не було в поліцейській базі даних, і детективи розробили хитромудру операцію. Агент поліції зіграв роль офіціанта в ресторані, де їв підозрюваний, і забрав тарілки, прилади, стакан і корки від піци. На обкусаних кірках знайшлося достатньо біоматеріалу, щоб викрити вбивцю.

Пошук та ідентифікацію виконували Стівен Майерс і Гері Сімс з ДНК-лабораторії Яна * Репортаж про їх роботу опублікував журнал Science: 2010, т. 329, № 5989, с. 262.

Башинського в Річмонді. ** Репортаж про їх роботу опублікував журнал Science: 2010, т. 329, № 5989, с. 262. Вони пояснили журналістам, що програма пошуку дозволяє

відшукувати в базі даних найближчих родичів злочинця - батьків, дітей, братів чи сестер. У Великобританії, на батьківщині методу ДНК-ідентифікації, бази даних ДНК злочинців існують вже давно, а пошук родичів через них ведеться з 2004 року. При цьому кожен, хто заарештований на території Англії, Уельсу або Північної Ірландії, повинен здати матеріал для аналізу ДНК, незалежно від того, визнаний він винним чи ні.

Ген помилки

Здавалося б, все чудово. Але багато людей побоюються проблем, пов'язаних з ДНК-ідентифікацією. У їх число входить і сам Алек Джеффріс. Що ж лякає? Насамперед можливість помилки. "З імовірністю 99,99%" для неспеціаліста звучить як "абсолютно достовірно".

Але насправді це просто означає, що в групі з 10 тис. людина буде 1 людина з шуканим ДНК-профілем. А от серед 1 млн. - таких може виявитися вже 100. Все залежить від строгості тіста: в рутинних кримінальних справах рідко забезпечується такий рівень достовірності, який був досягнутий, наприклад, при ідентифікації останків Миколи II, і не в кожній поліцейській дільниці працюють вчені з світовим ім'ям. А значить, під підозру можуть потрапити невинні люди.

Іншим джерелом помилок може стати сама надчутливість методу. Справжня ДНК підозрюваного може загубитися, а одиничні молекули ДНК, які випадково потрапили в зразок, накликати підозру на людину, яка просто побував на місці злочину. Або в лабораторії, де проходив аналіз.

У газетах регулярно з'являються повідомлення про скандальні випадки, пов'язаних з ДНК-ідентифікацією. У Болтоні (Великобританія) в 1999 році за результатами співпадання у базі даних заарештували за крадіжку зі зломом якогось Раймонда Істона.

Але незабаром відпустили: передбачуваний зломщик страждав хворобою Паркінсона у важкій формі і просто фізично не міг скоїти злочин. У 2004 році в Австралії за вбивцю взяли жінку, яка насправді була жертвою: її одяг досліджувалася в тій же лабораторії, що і докази з місця вбивства. І зовсім екзотичний випадок: у 2005 році в США чоловіка звинуватили у згвалтуванні, тоді як справжнім гвалтівником був донор кісткового мозку, який колись пересадили підозрюваному.

Так що ж робити? Звучать самі різні пропозиції: обмежити застосування ДНК-аналізу лише випадками, в яких неможливе отримання інших доказів (наприклад, упізнанням останків), відмовитися від аналізу при вкрай малих кількостях біоматеріалу. Є й менш радикальні ідеї: інтерпретувати отримані дані більш обережно, не піддаючись гіпнозу наукової переконливості. Пітер Гілл, видатний британський криміналіст (у Росії він відомий як один з експертів у "справі про царських останках"), стверджує, що досягнення необхідної якості аналізу - не проблема: працювати треба чистіше, дотримуватися відомі правила, і не буде ніяких ошібок.3

Деяких аналітиків хвилює також можливість зловживань. Хто поручиться, що поліцейські бази даних будуть використовуватися тільки для боротьби з злочинністю? У наш час вже можна зіпсувати людині життя, отримавши доступ до його ДНК (наприклад, оприлюднивши інформацію про схильність до якої-небудь хвороби або підвищеної агресивності). У Великобританії останнім часом обговорюється ідея зробити геномную базу всіх громадян, яку контролювало б не держава, а якась незалежна організація.

Російські криміналісти поки збирають бази ДНК злочинців і непізнаних трупів. З 1 січня 2009 року діє закон "Про державну реєстрацію генома громадян РФ". Він має на увазі обов'язковий відбір зразків ДНК у всіх злочинців, засуджених за тяжкі та особливо тяжкі злочини, а також за злочини, пов'язані з сексуальним насильством. Для іншої частини населення це справа добровільна, а проект поголовної ДНК-нізації потребують чималих коштів бюджету і великого числа кваліфікованих кадрів. Так що тотального ДНК-контролю громадяни Росії поки можуть не побоюватися. Поки.

Наука і "справа про царських останках"

Відкриття Кері Мулліс полімеразної ланцюгової реакції і методика дослідження STR-локусів Алека Джеффріса зробили можливим аналіз генетичного матеріалу, отриманого з останків сім'ї Романових. Кістки були обпалені сірчаною кислотою і пролежали в землі десятки років. Дослідження проводили вчені з Інституту загальної генетики ім. Н.І. Вавилова під керівництвом видного російського генетика Євгенія Рогаєва разом з колегами з Свердловського обласного бюро судмедекспертизи, а також з генетиками з Австрії та США.

Вони встановили, що вбиті були у родинних стосунках між собою, а також з нині живих представниками дому Романових, британського і датського королівських будинків. В останній наукової публікації на цю тему повідомлялося, що в ДНК царевича Олексія, Олександри Федорівни та Анастасії вчені знайшли ген гемофілії - небезпечного спадкового захворювання, яким страждав Олексій. Жінки хворіють на гемофілію рідко, але можуть бути носіями гена.

Для російської судмедекспертизи ці роботи стали кроком вперед. Експерти з Свердловського обласного бюро, працюючи разом з Рогаєва, освоїли новітні методики, за допомогою яких пізніше виробляли ідентифікацію загиблих при катастрофі літака під Перм'ю.

Автор: Олена Клещенко