CC BY
148
УДК 343 ББК 67
DOI 10.24411/2414-3995-2019-10089 © И.О. Перепечина, 2019
Научная специальность 12.00.12 — криминалистика; судебно-экспертная деятельность; оперативно-розыскная деятельность
НЕКОТОРЫЕ НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ДНК (РНК)-ДИАГНОСТИКИ
Ирина Олеговна Перепечина,
профессор кафедры криминалистики юридического факультета,
доктор медицинских наук Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 13 (4-й учебный корпус))
E-mail: smi-100@mail.ru
Аннотация. Рассматриваются различные виды диагностических исследований, проводимых на основе ДНК- и РНК-анализа, которые значительно расширяют возможности криминалистики.
Ключевые слова: ДНК-анализ, РНК-анализ, криминалистическое ДНК-фенопипирование, установление признаков внешности, перенос ДНК.
SOME NEW POSSIBILITIES OF DNA (RNA)-DIAGNOSTICS
Irina O. Perepechina,
Professor of the Department of Criminalistics of the Faculty of Law,
Doctor of Medicine
Lomonosov Moscow State University (119991, GSP-1, Moscow, Leninskie Gory, d. 1, str. 13 (educ. build. 4))
Abstract. The article deals with a variety of diagnostic examinations performed on the basis of DNA and RNA analysis, which considerably enlarge the possibilities of forensics.
Keywords: DNA analysis, RNA analysis, forensic DNA-phenotyping, establishing traits of appearance, DNA transfer.
Citation-индекс в электронной библиотеке НИИОН
Для цитирования: Перепечина И.О. Некоторые новые возможности ДНК (РНК)-диагностики. Вестник экономической безопасности. 2019;(2):214-9.
По мере дальнейшей разработки молекулярно-генетических методов привычное для их использования фокусирование исключительно на вопросах идентификации личности дополняется решением и диагностических задач. В настоящее время арсенал методов обогатился целым спектром методов ДНК-и РНК-диагностики. Для ДНК(РНК)-диагностики характерно следующее:
• в ее основе лежат высокотехнологичные лабораторные методы;
• методология часто включает в себя использование математических моделей, обязательного этапа математической обработки;
• разработка методов проведена на основе исследования больших экспериментальных массивов образцов, в том числе образцов, имеющих свойства экспертных объектов;
• неотъемлемым этапом внедрения метода в практику является его широкая, масштабная вали-дация;
• разработка методов ведется большими научными коллективами, часто — международными; проекты имеют большое финансирование.
Можно отметить следующие направления диагностических исследований.
Определение природы идентифицируемого объекта. Установление, за счет какой ткани или вида выделений произошел объект (крови, спермы, слюны и т.д.), имеет важное значение для решения вопроса о целесообразности выполнения идентификационного исследования, а также для интерпретации его результатов. В ряде случаев существенным является уточнение регионального происхождения крови в следах.
В настоящее время для установления природы объекта возможно применение новых методов — РНК-анализа (исследование мРНК и микроРНК), анализа ДНК-метилирования, методов идентификации видов микроорганизмов [1, р. 21—32]. Эти методы обеспечивают целый ряд новых возможностей
экспертного исследования, что является значительным шагом вперед. Установление природы объекта может быть важным и для определения механизма образования следов.
Установление механизма образования следов. С разработкой высокочувствительных методов исследования исключительную важность приобрела проблема, связанная с переносом ДНК1. Результаты ДНК-идентификации должны оцениваться с учетом механизма следообразования, в ситуационном контексте, принимая во внимание в том числе возможность контаминации (загрязнения) объектов чужеродной ДНК человека [2]. Проблеме интерпретации данных с учетом феномена непрямого переноса ДНК, разработке подходов к ее решению посвящены десятки работ, и число их все увеличивается. Из последних публикаций можно указать, например, следующие [3, р. 260—269; 4, р. 84—97].
Стоит отметить, что ограничение задач исследования объекта лишь идентификационными может в ряде случаев вести к неверному пониманию обстоятельств, при которых образовались следы. Результатом может быть формирование ошибочных следственных версий о сущности и деталях события, а затем и ошибка в доказывании [5, с. 276—281].
Определение времени образования следов. Для решения вопроса о давности образования следов крови ранее был предложен целый ряд подходов2 [6, с. 234—235], однако ни один из них не обеспечивает достоверные данные, в связи с чем данный вопрос на разрешение экспертизы не ставится.
В настоящее время появились перспективы его решения на основе иных методов. В 2010 году K. Ackermann и соавт. предложили концепцию определения времени образования следов (дня/ ночи) посредством измерения в малых количествах крови и слюны содержания двух циркадных гормонов — мелатонина и кортизола. Они показали, что установленный ритмический характер концен-
1 Если первичный (прямой) перенос представляет собой попадание ДНК на субстрат непосредственно из источника ее происхождения, что, собственно, и имеет значение для уголовного дела, то вторичный (непрямой), а также последующие переносы (третичный, четвертичный и т.д.) означают дальнейший перенос ДНК с субстрата на субстрат.
2 По скорости и полноте растворения следов с последующей оценкой результатов по шкале стандартов (визуально или колориметрически); по содержанию каталазы; по степени миграции ионов хлора из пятна; по сохраняемости активности некоторых ферментов и др.
трации обоих биомаркеров может наблюдаться и в криминалистических образцах [7, р. 387—395]. Далее были идентифицированы различные ритмически экспрессированные гены в крови, разработана статистическая модель для определения времени образования следов, основанная на результатах исследования мелатонина, кортизола и трех мРНК-маркеров для прогнозирования трех категорий день/ночь: утро/полдень, день/вечер и ночь/раннее утро [8, р. 119—125], изучены другие типы биомаркеров [9].
Криминалистическое ДНК-фенотипирование. Под фенотипом понимают особенности строения и жизнедеятельности организма, обусловленные взаимодействием его генотипа с условиями среды. Говоря о криминалистическом ДНК-фенотипировании, чаще всего имеют в виду установление признаков внешности, а также географического происхождения индивидуума. Определение фенотипических признаков актуально в случае, когда проведение идентификационного исследования невозможно, либо после стандартного идентификационного ДНК-анализа в случаях, когда был сделан отрицательный вывод о тождестве.
Генетика одних фенотипических признаков уже достаточно хорошо изучена, и их исследование уже скоро найдет применение при расследовании, в то время как перспективы, связанные с некоторыми другими признаками еще пока не определены. Наибольшие успехи достигнуты в настоящее время в области исследования признаков, связанных с пигментацией, — прогнозирования цвета глаз, волос, кожи. Разработаны и прошли широкую вали-дацию системы, обеспечивающие весьма высокую степень прогнозирования признаков. Значительный прогресс достигнут также в области определения возраста. В последние годы получена новая генетическая информация в отношении таких признаков, как рост, облысение (у мужчин), форма волос, морфология лица. Для других признаков — волос на лице, поседения волос, морфологии ушной раковины — пока еще получены только первые генетические данные.
Рассмотрим эти вопросы более подробно.
Лучше всего идентифицированы гены, отвечающие за цвет радужной оболочки. Первая полная система для прогнозирования цвета глаз — IrisPlex — обеспечила точность прогнозирования (АиС) голубого цвета радужной оболоч-
ки — 0.94, коричневого — 0.95, «промежуточного» (intermediate) — 0.74. В настоящее время разработаны еще целый ряд систем для прогнозирования цвета радужной оболочки. Система Snipper позволила улучшить прогнозирование иных цветов помимо голубого и коричневого (зеленого, светло-коричневого), что представляло наибольшую проблему [10, p. 158—202].
Первый ДНК-тест, позволяющий прогнозировать цвет волос, был разработан в 2001 году и ограничивался исследованием рыжих волос. В дальнейшем была разработана система HIrisPlex, позволившая обеспечить точность прогнозирования для рыжих волос — до 0.92, для черных — до 0.85, для светлых (блондин) — до 0.81, для коричневых — до 0.75. Для прогнозирования волос также разработана система Snipper [11].
Примером использования указанных выше систем может служить их успешное применение для исследования останков, идентифицированных с помощью митохондриального ДНК-анализа (а также с помощью иных доказательств) как останки короля Англии Ричарда III (1452—1485). Используя IrisPlex и HIrisPlex, получили данные в пользу того, что у индивидуума, скелет которого исследовался, были голубые глаза (вероятность 96%) и светлые волосы (вероятность 77%), что соответствовало внешности Ричарда III на его раннем портрете [12, р. 5631].
Вследствие влияния популяционной специфики, наиболее сложная задача из тех, которые связаны с исследованием пигментации человека, — прогнозирование цвета кожи. Следует отметить недавнюю работу S. Walsh и соавт., которые на основании исследования образцов 2 025 индивидуумов идентифицировали панель из 36 генетических маркеров (SNPs), ассоциированных с цветом кожи, и разработали статистическую модель для прогнозирования цвета кожи. По их оценкам, модель обеспечивает достаточно высокую для практического применения точность прогнозирования, по крайней мере, для трех категорий признаков цвета кожи. Средняя точность прогнозирования цвета кожи (AUC ± стандартное отклонение) в их исследованиях составила: 0.97 ± 0.02 — для светлой кожи, 0.83 ± 0.11 — для темной кожи и 0.96 ± 0.03 — для темно-черной (dark-black) кожи. При использовании 5 категорий признаков данные были следующими: 0.74 ± 0.05 —
для очень бледной кожи, 0.72 ± 0.03 — для бледной кожи, 0.73 ± 0.03 — для кожи промежуточного цвета, 0.87±0.1 — для темной кожи, 0.97 ± 0.03 — для темно-черной кожи. Эта модель может быть улучшена введением в панель дополнительных, пока неизвестных, генетических маркеров [13, р. 847—863].
Значительный прогресс достигнут в области прогнозирования формы волос. Различают следующие ее виды: прямые, волнистые, курчавые. Масштабное исследование, проведенное в рамках европейского консорциума (EUROFORGEN-NoE Consortium) [14, р. 241—251] с использованием образцов 9 674 лиц, позволило разработать прогностическую модель, обеспечивающую следующую степень точности прогнозирования (AUC): 0.664 — у европейцев и 0.789 — у не-европейцев, а с учетом пола и возраста (дополнительно к SNPs) — соответственно 0.680 и 0.800. Данная модель является на сегодняшний день наиболее надежной, валидиро-ванной и точной.
Обеспечение возможности прогнозирования особенностей морфологии лица, его индивидуально-специфических признаков видится как конечная цель криминалистического ДНК-фенотипирования. Однако данные по поводу непосредственной генетической основы морфологии лица до сих пор остаются весьма скудными. Основополагающими работами здесь являются публикации F. Liu и соавт. [15] и L. Paternoster и соавт. [16, р. 478—485], в которых были представлены результаты GWAS по исследованию формы лица. Обе эти работы показали, что, как и ожидалось для сложных признаков, идентифицированные генетические эффекты не слишком существенны, и что морфологию лица, вероятно, детерминирует значительное большее число генетических вариантов [17]. Это подтверждают и более поздние исследования по изучению морфологических признаков нормального лица [18].
Можно также отметить, что особенности черт лица встречаются при различных наследственных болезнях, в том числе при моногенных, обусловленных мутацией в одном «главном гене», повреждение которого имеет определяющий эффект для развития болезни. Точность идентификации такой мутации оценивается в 90—100%. К особенностям лица при моногенных синдромах могут быть отнесены, на-
пример, узкое, «птичье», лицо (синдром Марфана), лицо с широкой выступающей переносицей, нередко с сочетании с седой прядью волос на лбу, изменением пигментации радужной оболочки и другими признаками (синдром Ваарденбурга), «лицо эльфа» (синдром Вильсона), грубые черты лица (маннози-доз) и др. Однако для разработки подобного рода направления необходимо вначале принятие решения в отношении того, являются ли допустимыми в криминалистике исследования, связанные с получением информации, связанной со здоровьем. Эти вопросы были впервые поставлены и исследованы нами в серии работ [19; 20, р. 360—361; 21, р. 261—273].
Морфология ушной раковины. Полиморфизм строения ушной раковины изучался рядом исследователей [22, р. 39—49; 23, р. 112—118]. Однако в большей степени имеющиеся данные касаются ее патологии. Описан целый ряд заболеваний, влияющих на форму ушной раковины, встречающиеся изолированно или в рамках синдрома, в который вовлечены многие органы [24, р. 1010—1014]. Изучались также случаи редкой семейной микротии3, при этом было установлено, что на развитие ушной раковины существенно влияет определенный ген (НОХА2). Существует также большое количество непатологических вариантов формы и размеров ушной раковины, изучению генетической природы которых была посвящена работа К. Adhikari и соавт. Проведя исследование 5 000 латиноамериканцев на предмет изучения морфологии непатологической ушной раковины, они впервые выявили генетические варианты, влияющие на размеры и форму различных ее частей [25, р. 7500].
Одна из наиболее сложных проблем криминалистического ДНК-фенотипирования, перспективы которой пока еще не ясны, это прогнозирование роста. В формировании данного признака значительную роль играет наследственность, доля которой оценивается в пределах 80%. К настоящему времени проведены целый ряд широкомасштабных исследований [26, р. 1407], в ходе которых было успешно идентифицировано более 700 SNPs, имеющих значительную ассоциацию с ростом. Установлено, однако, что все они вместе могут объяс-
нить лишь около 21,6% фенотипических вариантов [27, р. 186—190]. Имеющиеся данные показывают, с одной стороны, то, что значительная часть генетической информации в отношении роста все еще отсутствует. При этом, если проведенные до настоящего времени исследования проливают некоторый свет на генетику высокого роста, то данных, которые могут дать возможность прогнозировать параметры нормального роста, пока явно недостаточно. С другой стороны, ясно, что точное определение на основе исследования ДНК нормального роста еще далеко не на подходе и — если оно вообще возможно — то будет охватывать тысячи SNPs [17]. Весьма затруднительно также учесть и то, какое влияние на рост оказывали в конкретном случае средовые факторы.
Высокий или низкий рост можно спрогнозировать при ряде генетических заболеваний [20, р. 360—361; 21, р. 261—273].
Одним из важных аспектов криминалистического ДНК-фенотипирования является установление возраста. Оно имеет криминалистическое значение само по себе, однако может использоваться еще и для прогнозирования признаков внешности в комбинации, поскольку некоторые признаки внешности, такие как облысение, поседение волос и т.д., связаны с возрастом [28, р. 180—195]. Предложен целый ряд подходов к определению возрас-та4. Например, S.-E. Jung и соавт. изучали ДНК-метилирование ряда генов, установив, что для крови среднее абсолютное отклонение от хронологического возраста составило 3,478 лет, для слюны — 3,552 лет, для буккального эпителия — 4,293 лет [29, р. 1—8].
Значительный прогресс достигнут в области прогнозирования географического происхождения. Еще в 1992 году I.W. Evett, R. Pinchin and C. Buffery экспериментально показали возможность установления этнического происхождения лица по его следам. Они использовали базы данных по популяциям афрокарибских и белых американцев и предложили подход, который, хотя и не позволял сделать категорический вывод в отношении происхождения лица, давал полиции ориентирующую
3 Микротия — заболевание, характеризующееся маленькой, ненормальной формы ушной раковиной.
4 Исследование корреляции возраста и длины теломер, анализ 4977 bp делеции митохондриальной ДНК, профилей mRNA, метилирования ДНК.
информацию [30, р. 301—306]. В этом направлении выполнено сейчас множество исследований. Происхождение нередко связано с видимыми признаками — цветом кожи, волос, формой лица, глаз и т.д. Географическое и этническое происхождение можно установить с определенной степенью точности, поскольку на протяжении многих веков люди перемещались по миру и постепенно у групп людей появились различия во внешности и в ДНК. Некоторые из мутаций встречаются только в определенном регионе.
Таким образом, ДНК(РНК)-анализ продолжает развиваться, и его методы находят все большее применение и в диагностических исследованиях.
Литература
1. Sijen T. Molecular approaches for forensic cell type identification: on mRNA, miRNA, DNA methylation and microbial markers // Forensic Sci. Int. Genet., 2015. V. 18.
2. Перепечина И.О. Криминалистические методы ДНК-анализа: выход за традиционные рамки (в печати).
3. Kokshoorn B., et al. Sharing data on DNA transfer, persistence, prevalence and recovery: Arguments for harmonization and standardization // Forensic Sci. Int. Genet., 2018. V. 37.
4. Szkuta B., et al. Transfer and persistence of non-self DNA on hands over time: Using empirical data to evaluate DNA evidence given activity level propositions // Forensic Sci. Int. Genet., 2018. V. 33.
5. Перепечина И.О. Реконструкция обстоятельств происшествия на основе анализа следов крови // Теория и практика судебной экспертизы: международный опыт, проблемы, перспективы: сборник научных трудов I Международного форума (7—8 июня 2017 г.). М.: Московский университет МВД России имени В.Я. Кикотя, 2017.
6. Туманов А.К. Основы судебно-медицинской экспертизы вещественных доказательств. — М.: Медицина, 1975.
7. Ackermann K., et al. Estimating trace deposition time with circadian biomarkers: a prospective and versatile tool for crime scene reconstruction // Int J Legal Med, 2010. V. 124.
8. Lech K., et al. Evaluation of mRNA markers for estimating blood deposition time: towards alibi testing from human forensic stains with rhythmic biomarkers // Forensic Sci Int Genet, 2016. V. 21.
9. Lech K., et al. Investigation of metabolites for estimating blood deposition time // Int J Legal Med, 2017. V. 132. №. 1.
10. Koops B.J., Schellekens M. Forensic DNA phenotyping: regulatory issues / The Columbia Science and Technology Law Review 9. 2008.
11. Pospiech E. Predictive DNA analysis in forensic genetics WORKSHOP: DNA prediction of pigmentation traits in forensics. Presentation at the 27th Congress of the International Society for Forensic Genetics. 2017, Seoul, Republic of Korea.
12. King T.E., et al. Identification of the remains of King Richard III. Nat. Commun., 2014. V. 5.
13. Walsh S., et al. Global skin colour prediction from DNA // Hum. Genet., 2017. V. 136. №. 7.
14. Pospiech E., et al. Towards broadening Forensic DNA. Phenotyping beyond pigmentation: Improving the prediction of head hair shape from DNA // Forensic Sci. Int. Genet., 2018. V. 37.
15. Liu F. et al. A Genome-Wide Association Study Identifies Five Loci Influencing Facial Morphology in Europeans PLoS Genet., 2012. V. 8. №. 9: e1002932.
16. Paternoster L., et al. Genome-wide association study of three-dimensional facial morphology identifies a variant in PAX3 associated with nasion position, Am. J. Hum. Genet. 2012. V. 90.
17. Kayser M. Forensic DNA Phenotyping: Predicting human appearance from crime scene material for investigative purposes, Forensic Sci. Int. Genet., 2015.
18. Shaffer J.R., et al. Genome-Wide Association Study Reveals Multiple Loci Influencing Normal Human Facial Morphology. PLOS Genetics, 2016. V. 12. №. 8: e1006149.
19. Perepechina I.O. Is there a future for forensic studies of the health information? // 23th International Symposium on Human Identification. Nashville (TN, USA). October 15—18, 2012. http://www.promega. co.uk/products/pm/genetic-identity/ishi-conference-proceedings/23rd-ishi-poster-abstracts.
20. Perepechina I.O. Legislative framework and value of the forensic DNA examination of health-
related information for crime investigation. Forensic Sci. Int. Gene. Suppl., 2013. V. 4. № 1.
21. Perepechina I.O. Prospects of the forensic DNA study of the health information: its potential and the legal problems // Proc. of the IX International scientific-practical conference «Criminalistics and forensic examination: science, studies, practice». Vilnius: Lietuvos teismo ekspertizes centras, 2013.
22. Meijerman L., et al. Variation in Prints of Monozygotic Twins // Forensic Science, Medicine, and Pathology, 2006. V. 2. Issue 1.
23. Purkait R., Singh P. A test of individuality of human external ear pattern: its application in the field of personal identification // Forensic Sci. Int., 2008. V. 178.
24. Cameriere R., et al. Ear identification // J. Forensic Sci., 2011. V. 56. №. 4.
25. Adhikari K., et al. A genome-wide association study identifies multiple loci for variation
in human ear morphology. Nat. Commun., 2015. V. 6.
26. Zhong K., et al. Genome-wide compound heterozygote analysis highlights alleles associated with adult height in Europeans // Hum Genet, 2017. V. 136.
27. Marouli E., et al. Rare and low-frequency coding variants alter human adult height. Nature, 2017. V. 542.
28. Vidaki A., Kayser M. Recent progress, methods and perspectives in forensic epigenetics // Forensic Sci. Int. Genet., 2018. V. 37.
29. Jung S.-E., et al. DNA methylation of the ELOVL2, FHL2, KLF14, C1orf132/MIR29B2C, and TRIM59 genes for age prediction from blood, saliva, and buccal swab samples // Forensic Sci. Int. Genet., 2019. V. 38.
30. Evett I.W., et al. An investigation of the feasibility of inferring ethnic origin from DNA profiles // J. of Forensic Science Society, 1992. V. 32.
, Московский университет МВД Po< имени В .Я. Кикотя
Семейное право
Семейное право. Учебное пособие. Эриашвили Н.Д. и др. 2019 г. 143 с. Гриф МУМЦ «Профессиональный учебник». Гриф НИИ образования и науки.
Проанализированы понятие, предмет и метод семейного права, его источники и принципы, институт брака, личные неимущественные и имущественные отношения между супругами, бывшими супругами, особенности родительских правоотношений, алиментные обязательства, формы устройства детей, оставшихся без попечения родителей, особенности семейных отношений с участием иностранного элемента.
Особое внимание уделяется наиболее важным практическим проблемам семейного права, наибольшую актуальность среди которых приобрели вопросы, возникающие при рассмотрении семейных споров в судах, в частности споров о разделе имущества, о признании брака недействительным, расторжении брака, о взыскании алиментов, о принятии детей в семью на воспитание. При рассмотрении практических проблем использованы судебные дела из практики Верховного Суда Российской Федерации, областных и других судов Российской Федерации.
Для курсантов, слушателей и преподавателей образовательных учреждений системы МВД России и всех интересующихся вопросами семейного права.
