Istraživački laboratorij za forenzičnu genetiku

 

Početkom 2016. godine u Centru je oformljen jedan od najmodernijih europskih istraživačkih forenzičnih laboratorija za humanu identifikaciju temeljenu na tehnologiji masivnog paralelnog sekvenciranja  molekule DNK (engl. massively parallel sequencing – MPS ili next generation sequencing – NGS).  NGS  je revolucionarna tehnologija koja omogućuje relativno lak i brzo dostupan uvid u genomski materijal svih živih bića. Genomi nose ogromne količine podataka zapisanih u nukleotidnom slijedu molekule DNK bilo kojeg organizma, što današnji NGS uređaji „iščitavaju“ za svega nekoliko dana ili čak sati. Za usporedbu, prvi međunarodni projekt „čitanja“ ljudskog genoma koji sadrži približno 3,2 milijarde parova baza trajao je više od 10 godina i koštao je milijarde dolara. Razvojem nove tehnologije sekvenciranja, vrijeme analize i troškovi su u velikoj mjeri reducirani te je omogućen prodor NGS tehnologije u sva područja čiji je predmet istraživanja molekula DNK.

NGS tehnologija komercijalno je dostupna desetak godina, no u područje forenzike ušla je u novije vrijeme. Prepoznat je potencijal svladavanja najvećih izazova DNK identifikacije, a to je u forenzici prije svega priroda uzoraka koji su često iznimno loše kvalitete. DNK je na predmetima vještačenja ili na mjestu počinjenja kaznenog djela često prisutna u vrlo oskudnim količinama te je visoko degradirana uslijed utjecaja nepovoljnih vanjskih čimbenika kao što su toplina, vlaga, UV zračenje i sl. Osim toga, izvori DNK u forenzičnim tragovima su često podrijetlom od dvije ili više osoba, te kontaminirani životinjskom, biljnom ili bakterijskom DNK. Sve nabrojeno iznimno otežava analizu i dovodi u pitanje uspjeh vještačenja.

Postojeća rutinska metoda temelji se na simultanoj analizi ograničenog broja odsječaka ljudskog genoma, analizom duljine DNK fragmenta, a ne njegove sekvence (nukleotidnog slijeda). Ukoliko se iz bilo kojeg od prije navedenih razloga broj mjesta dostupnih za analizu reducira, javljaju se nepotpuni DNK profili koji često nisu dostatni za uspješnu identifikaciju. NGS tehnologija omogućuje simultanu analizu preko 200 takvih mjesta u jednom uzorku, relevantnih ne samo za identifikaciju već i za fenotipska obilježja osobe te njeno biogeografsko podrijetlo. Povećan broj biljega povećava i vjerojatnost identifikacije traga, te pruža mogućnost dobivanja maksimalne količine podataka iz izvorno nekvalitetnih uzoraka. Budući da je cjelokupna DNK sekvenca osoba danas lako dostupna, broj biljega će rasti usporedno s otkrivanjem novih informativnih mjesta u ljudskom genomu. U konačnici će forenzična analiza DNK moći obuhvatiti gotovo sva individualna obilježja sekvence pripadnika ljudske populacije.

Pred nama je dugačak put do potpune implementacije NGS tehnologije u rutinsku forenzičnu praksu koji podrazumijeva zajedničke napore forenzičnih genetičara, bioinformatičara, tehnoloških stručnjaka, policije, te u konačnici i pripremu zakonodavnog okvira. Naš laboratorij ima priliku sudjelovati u validacijskim i optimizacijskim procesima od samog početka, uz bok nekolicine svjetskih centara koji se bave ovom problematikom. NGS je metoda budućnosti, te će znanje i iskustvo stečeno u njenom razvoju neizmjerno pridonijeti forenzičnoj biologiji, ne samo na nacionalnoj, već i na svjetskoj razini.