Introducción Desde los años 80, los Tribunales de Justicia de todo el mundo se auxilian del análisis del genoma humano para esclarecer y solventar situaciones judiciales tanto en el ámbito civil como en el criminal. Sir Alec Jeffreys empleó por primera vez el estudio del polimorfismo del genoma humano con fines de identificación forense en 1984 para la resolución de un caso de inmigración.
Con el término de genética forense se entiende el conjunto de técnicas y metodologías basadas en el análisis de la variabilidad genética entre individuos con el fin individualizar la procedencia de fluidos o restos biológicos depositados en lugares relacionados con la comisión de un delito o en el cuerpo de las víctimas.
El hecho de utilizar el análisis de ADN para identificar a una persona sigue un razonamiento sencillo. Cada ser humano es diferente; dos personas pueden ser más o menos parecidas, sobre todo entre familiares cercanos, pero nunca son idénticos, ni siquiera en el caso de los gemelos univitelinos. Esta diferenciación entre las personas se debe a que existen millones de combinaciones posibles de ADN entre un óvulo y un espermatozoide, debido a la recombinación genética que se produce en la meiosis. Pero a pesar de ello, los genes de todos los seres humanos son poco variables y constituyen un gran porcentaje de la información contenida en la molécula de ADN; la información restante, incluye fragmentos de material genético que presentan un cierto grado de variabilidad entre los individuos, en consecuencia: “todos los seres humanos tenemos sectores del ADN en común y otros que no lo son”.
Las regiones del ADN que son variables en la población se les denomina regiones polimórficas o polimorfismos. El término, polimorfismo, expresa la variabilidad que existe dentro de un fragmento de ADN, es decir, las diferente "expresiones" de ese fragmento, los distintos alelos que hay en un locus. Como regla general cuantos más alelos haya, mayor polimorfismo, y por tanto mayor poder de identificación. Al analizar un determinado número de regiones polimórficas, la probabilidad de que dos individuos sean genéticamente iguales es prácticamente nula, excepto en los gemelos univitelinos.
Origen La genética forense no surge como tal, sino que evoluciona a partir de otra rama conocida como hemogenética forense que nace a principios del siglo XX, cuando Karl Landsteiner describe el sistema AB0 de los hematíes y Emil von Dungern y Ludwig Hirschfeld descubren su transmisión hereditaria. El objetivo final de esta ciencia era la identificación genética en crímenes y casos de paternidad. Inicialmente, las investigaciones se centraban en el estudio de antígenos eritrocitarios (sistema AB0, Rh, MN) y posteriormente en el análisis del polimorfismo proteico, es decir el análisis de isoenzimas, principalmente proteínas séricas y enzimas eritrocitarias. Con el estudio de dichos polimorfismos proteicos podía incluirse o excluirse una persona como posible sospechoso por poseer una combinación proteica igual o diferente a la del vestigio biológico hallado en el lugar de los hechos. Sin embargo el empleo de este tipo marcadores comportaba tres importantes limitaciones, por un lado, su empleo requería la existencia de una cantidad abundante del fluido biológico objeto de estudio, y por otro, dicho fluido, debía mantenerse lo más íntegro posible y con la mínima afectación achacable a efectos de degradación por acción de la humedad o la proliferación bacteriana, entre otros. Por último, su empleo no era posible con determinados tipos de muestras (pej: pelos y restos óseos).
Pero fue a mediados de siglo cuando gracias al descubrimiento del ADN y de su estructura y al posterior avance en las técnicas de análisis de dicha molécula la hemogenética forense evolucionó considerablemente hasta el punto de que hoy en día la genética forense es una disciplina autónoma y en constante crecimiento. Aunque la ciencia poseía las herramientas necesarias para el estudio del ADN, su aplicación en la resolución de casos judiciales no se produjo hasta 1985.
De manera general, esta sub especialidad de la genética se centra básicamente en tres áreas: Investigación biológica de la paternidad: Impugnación de la paternidad por parte del supuesto padre o reclamación por parte de la madre y/o del hijo/a. Criminalística: Principalmente aborda casos de asesinato, homicidios, extorsiones, secuestros y delitos sexuales. En este tipo de casos se analizan restos orgánicos humanos de diferente naturaleza (sangre, pelo, saliva, esperma, piel). Identificación: Hallazgo de restos cadavéricos (por ejemplo, los restos del zar Nicolás II de Rusia y su familia), personas desaparecidas (como sucedió en Argentina con los niños desaparecidos durante la dictadura militar) o víctimas de desastres en masa (p ej: atentados terroristas, desastres naturales, accidentes de locomoción...).
Marcadores genéticos que se usan en genética forense
Los marcadores genéticos que se utilizan actualmente son de dos tipos: polimorfismos de secuencia (en inglés, single nucleotide polimorphism-SNP-) y polimorfismos de longitud. Estos últimos son los más utilizados en genética forense, y deben su nombre al hecho de que las distintas variables alélicas de un locus están constituidos por regiones de ADN repetitivo que presentan una gran variabilidad de tamaño entre los distintos individuos de una población. La diferencia en la longitud del fragmento se debe a la variación en el número de veces que se repite en tándem una secuencia de ADN determinada (una repetición en tándem es una secuencia corta de ADN que se repite consecutivamente, en un locus específico). Los polimorfismos de longitud, también son conocidos como polimorfismos de repetición o VNTR (acrónimo inglés: Variable Number of Tandem Repeats: número variable de repeticiones en tándem). Son locus cuyos alelos difieren por tener un número variable de repeticiones en tándem. Un ejemplo de VNTR en humanos es una secuencia de ADN de 17 pb que se repite entre 70 y 450 veces en el genoma. El número total de pares de bases en ese locus puede así variar entre 1190 y 7650. Ventajas de estos polimorfismos:
Son muy variables en la población: los perfiles de ADN varían de una persona a otra, por tanto podemos afirmar que no existen dos personas con el mismo número de repeticiones en tándem. Cuando se comparan los perfiles de un solo locus VNTR para individuos no relacionados entre sí, habitualmente son diferentes. No obstante, es posible que dos personas tengan el mismo perfil en uno o dos loci por casualidad. Sin embargo, la probabilidad de que dos personas tengan el mismo perfil de ADN en 4, 5 o 6 loci VNTR diferentes es extremadamente baja. Cuando se usan los perfiles de ADN con fines médico-legales, se analizan de 4 a 6 loci VNTR diferentes. El número de repeticiones es heredable. Dado que recibimos un cromosoma de cada tipo del padre y otro de la madre, tendremos un número de repeticiones proveniente de éste y otro de ésta. En forma de esquema, consideremos los individuos A y B. Supongamos que existen dos hipotéticos VNTR, uno de ellos en una cierta región del cromosoma 6 y otro en el 15.
Atendiendo al tamaño de la unidad de repetición los VNTR se clasifican en VNTR-minisatélites y los VNTR-microsatélites.
Los VNTR-minisatélites o MVR (minisatellite variant repeats) son loci que corresponden a secuencias de ADN de unas pocas decenas de nucleótidos (sobre 30 pares de bases) repetidas en tándem. El número de dichas repeticiones varía de cromosoma a cromosoma. La singularidad más especial de este tipo de polimorfismos está en que cada loci puede presentar muchos alelos distintos (tantos como repeticiones), sin embargo presentan el inconveniente que no están distribuidos por todo el genoma y por lo tanto solo pueden ser utilizados en el diagnóstico de un número muy reducido de casos. Los VNTR-minisatélites han encontrado su máxima aplicación en la determinación de la paternidad y en los protocolos de identificación genética en el ámbito judicial. Cuando se habla de huellas dactilares del ADN se está hablando de este tipo de polimorfismo.
Los VNTR-microsatélites o STR (short tandem repeats) Corresponden a la repetición en tándem de secuencias de entre 2 y 5 nucleótidos. Los microsatélites presentan dos características que los hacen ideales para su uso. En primer lugar, están distribuidos de forma casi homogénea por todo el genoma y en segundo lugar, presentan un número elevado de alelos con frecuencias similares entre sí, de forma que la probabilidad de que un individuo sea heterocigoto es muy elevada (presentan una alta heterocigosidad).
Estas regiones hipervariables pertenecen al denominado “ADN no codificante” son regiones no conservadas y por tanto no sujetas a una presión selectiva intensa, originando un gran número de variantes, que son los que denominamos alelos.
El alto polimorfismo de estas regiones le otorgan un gran interés como herramienta de diferenciación entre individuos, y como se ha comentado anteriormente, son las dianas de elección en genética forense.
Tipos de ADN en los que se estudian los marcadores genéticos
ADN nuclear Siempre que sea posible se realizará el análisis de polimorfismos de este ADN, pues son los que más información nos darán en cuanto a la identidad de la muestra. Se encuentra en el núcleo, y se hereda mitad de la madre y mitad del padre, con excepción del ADN presente en el cromosoma Y masculino, que solo se hereda por línea paterna.
Las características más importantes del ADN nuclear para identificación humana son: Es único para cada persona, excepto en el caso de los gemelos univitelinos (ver información previa), y por tanto, su estudio ofrece un gran poder de diferenciación entre individuos. Permite establecer relaciones entre hermanos, primos, abuelos nietos, y otro grados de parentesco, porque como veremos, otros tipos de ADN solo nos permitirán establecer relaciones de paternidad (cromosoma Y) y de maternidad (ADN mitocondrial). Sirve para determinar el sexo de la persona de la que proviene una muestra porque se puede establecer la presencia de XX o XY en el par 23. Posee un enorme potencial de estudio, por la gran cantidad de ADN no codificante y las regiones tipo STR y SNP.
Uno de los fragmentos de ADN nuclear más estudiados es la amelogenina. Se trata de un marcador muy útil porque nos informa sobre el sexo del individuo al que pertenece la muestra.
La amelogenina es un locus localizado en una región homóloga de los cromosomas sexuales. Existe una diferencia de 6 pares de bases entre el tamaño del alelo presente en el cromosoma X y el Y, que se debe a una pequeña deleción en el cromosoma X. El resultado de la amplificación por PCR de este locus en un ADN femenino (XX) será de una única banda (pico), mientras que si el ADN es masculino (XY), el resultado serán dos bandas (picos) de distinto tamaño.
En la actualidad, las distintas casas comerciales han desarrollado kits que incluyen los reactivos para la amplificación simultánea por PCR de 24-25 regiones STR (incluye el gen de la amelogenina). Este tipo de estudios permiten, partiendo de cantidades de ADN de tan solo 100 picogramos, la obtención de perfiles genéticos cuya coincidencia ofrece un poder de discriminación extraordinariamente elevado.
ADN mitocondrial Existen numerosas mitocondrias en cada célula (entre 100 y 700 según el tipo celular, las necesidades metabólicas y el tipo funcional) y varias copias de ADN mitocondrial (ADNmt) en cada mitocondria, es decir, existen mayor cantidad de copias de ADNmt que de ADN nuclear por célula, de forma que hay una sola copia de ADN nuclear en una célula mientras que puede haber miles de copias de ADNmt. Este hecho hace que en muestras forenses muy críticas (con escasa cantidad de ADN o con ADN en mal estado) tenga más éxito el análisis de ADNmt que el de ADN nuclear.