Оценка результатов ДНК-анализа для решения вопросов идентификации личности

/ Ракитин В.А. Корниенко И.В.  // Мат. VI Всеросс. съезда судебных медиков. — М.-Тюмень, 2005. — С. 239-241.

Ракитин В.А., Корниенко И.В. Оценка результатов ДНК-анализа для решения вопросов идентификации личности

(124 Центральная лаборатория МО РФ)

ссылка на эту страницу

1. ВВЕДЕНИЕ

С середины 80-х годов ведется разработка методов выявления гипервариабельных последовательностей ДНК человека, так называемая геномная «дактилоскопия». В отличие от традиционных средств, используемых для установления родства (определение группы крови, анализ белковых изоформ и др.), которые не могут обеспечить высокую степень индивидуальности набора признаков, профили ДНК практически полностью специфичны для каждого человека, в силу чего представляют собой хороший инструмент для идентификации личности. Молекулярно-генетический идентификационный анализ на сегодняшний день является одним из наиболее доказательных методов исследования биологического материала в судебной медицине.

Ведущие специалисты в области молекулярно-генетических исследований – M. M. Holland and T. J. Parsons (The Armed Forces DNA Identification Laboratory Office of the Armed Forces Medical Examiner the Armed Forces Institute of Pathology Rockville, Maryland United States of America, [1]) на основе анализа мировой практики судебной молекулярно-генетичекой экспертизы констатируют: «Профилирование ДНК является наиболее мощным и достоверным методом идентификации после дактилоскопии, поскольку большинство профилей мультилокусов ДНК-RFLP или AmpFLP позволяют надежно идентифицировать происхождение объекта, делая маркеры яДНК золотым стандартом или наилучшим методом в судебной экспертизе.

ДНК-типирующие системы на основе ПЦР и RFLP выдержали испытание научного и юридического сообщества. Хотя надежность и приемлемость этих процедур все еще критикуется в судах по рутинным причинам (курсив наш) теперь уже есть концептуальное принятие этих двух методологий, использующих исследование профилей яДНК, а также их статистические веса. Используя эти методы, криминалистические лаборатории в настоящее время имеют способность идентифицировать биологические вещественные доказательства с большой точностью и надежностью. Анализ митохондриальной ДНК играет ключевую роль в дополнении этой способности».

ДНК-идентификация человека основана на выявлении молекулярно-генетических индивидуализирующих признаков и их анализе в исследуемых и сравниваемых объектах напрямую или опосредованно – через установление кровного родства [2-6]. При этом следует отметить, что дискриминирующая способность непрямой ДНК-идентификации существенно ниже, чем прямой. Поэтому считаем необходимым более подробно рассмотреть вопрос идентификации личности через установление кровного родства.

2. ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА

Посредством непрямой ДНК-идентификации решаются вопросы принадлежности исследуемого субъекта к определенному семейному кругу. Субъектами исследования могут быть:

  • спорный ребенок;
  • спорный отец;
  • спорная мать;
  • лицо, которое не способно сообщить о себе сведения, либо скрывающее их;
  • неопознанный труп или его останки.

Основными идентификационными признаками являются аллельные состояния исследуемых локусов хромосомной (ядерной) ДНК (яДНК). При типировании ДНК в каждом локусе могут быть выявлены либо один (гомозиготная форма), либо два аллеля (гетерозиготная форма). Представим, что для определенного субъекта было типировано n локусов. Тогда можно построить идентификационный вектор – профиль ДНК для данного субъекта в виде набора аллельных состояний в каждом локусе. Определенное сочетание аллелей в одном локусе называется локальным генотипом [7], поэтому профиль ДНК представляет собой набор локальных генотипов. В случае гомозиготного генотипа ребенок наследует один и тот же аллель от матери и отца, при гетерозиготном – два разных аллеля, один от матери, другой от отца. Характеристика профиля ДНК по нескольким локусам, то есть сочетание нескольких наборов комбинаций аллелей, обеспечивает высокую индивидуализирующую способность метода. Степень индивидуальности профилей ДНК определяется количеством исследованных локусов и частотой встречаемости выявленных аллелей. В настоящее время для установления профилей ДНК в судебно-медицинских исследованиях используются тест-системы диагностики до 16 локусов с потенциалом индивидуализации до 5,46*10-18.

ДНК-анализом, теоретически (исходя из теории вероятностей), не обеспечивается 100% доказательства кровного родства или идентичности аллельных профилей исследуемого объекта и сравниваемого субъекта. Однако, в практике, на современном уровне молекулярно-генетических исследований, возможно установление количественных и качественных характеристик совокупности генетических признаков, отличающих конкретного человека от других людей в определенной группе населения, что позволяет категорически судить об идентификации личности или о происхождении биологического следа от конкретного лица.

3. Вычисление вероятности кровного родства

Для оценки результатов молекулярно-генетической экспертизы используют вероятностные расчеты, базирующиеся на аллельных частотах в различных популяциях, получаемых эмпирически. Если кровное родство не исключается, проводится вероятностная оценка принадлежности субъекта к данной родственной группе. Процедура вероятностной оценки кровного родства, в основе которой лежит бэйсовский метод оценки условных вероятностей, состоит в следующем [3, 4, 8].

Рассматриваются два взаимоисключающих события:
  • С – данный генотип ребенка получен именно от данной пары – биологических родителей;
  • C1 – данный генотип ребенка случайным образом совпадает (по комплементарной схеме) с данной родительской парой. Обозначив:
  • P(E|C) – вероятность доказательства гипотезы, что верно событие C1;
  • P(E|C1) – вероятность доказательства гипотезы, что верно события C, можно оценить величину

LR = P(E|C) / P(E|C1),

то есть коэффициент правдоподобия гипотезы, что наблюдается событие С. Коэффициент LR вычисляется по всем типированным локусам я-ДНК. Принимая положение о независимости наследования ядерных локусов [4], для n локусов имеем выражение:

LR = LR1 × LR2 ... LRn

Описанная выше методика статистической оценки результатов молекулярно-генетического анализа кровного родства реализована в компьютерной программе «DNAdacto» для операционной системы Microsoft Windows [5].Коэффициент правдоподобия оценки гипотез LR – вещественное число. Оно показывает отношение вероятности доказательства события, что данная группа является действительно родственной группой, к вероятности доказательства события, что исследуемый субъект не имеет родства с этой группой, но случайно подходит к ней по своему генотипу. Исходя из значений LR, можно вычислить процент вероятности кровного родства по формуле

W = 1/(1/LR) × 100%

 4. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Историческая справка

Идентификационную значимость рассчитанного коэффициента правдоподобия можно оценить в соответствии с формулировками, принятыми в работах [6, 8]. Эти формулировки приведены в Таблице 1. В правом столбце приведена соответствующая вероятностная оценка события [9].

В конце 1980-х гг., когда была предложена первая классификация значений коэффициента LR для интерпретации результатов молекулярно-генетических экспертиз (табл. 1) [8], идентификационная значимость анализируемых в то время генетических признаков была крайне низка [10, 11, 12]. В 1990-х гг. с целью повышения индивидуализирующей способности метода и унификации результатов молекулярно-генетических экспертиз было предложено проводить генотипирование тринадцати полиморфных STR-локусов, входящих в международную систему CODIS (US Combined DNA Index System) [13, 14]. Потенциал индивидуализации такой «суперсистемы», рассчитанный как произведение сумм квадратов частот всех выявленных генотипов по каждому из 13 локусов, составляет порядка 10-15–10-16. То есть генотип практически любого человека (за исключением однояйцевых близнецов) по локусам системы CODIS будет иметь уникальную комбинацию аллелей. В настоящее время применяются тест-системы, по которым проводится генотипирование по 16 локусам, что существенно повышает доказательство результатов исследования.

Таблица 1.

Шкала оценки значений коэффициента правдоподобия и процента вероятности кровного родства согласно Evett I.W., Weir B.S. (в русском переводе) [6, 8, 9,].

Значение коэффициента правдоподобияСловесная формулировкаВероятностная оценка (%)

до 10

слабо подтверждает гипотезу о том, что данная родственная группа находится в кровном родстве с исследуемым субъектом

до 90,909

от 10 до 100

подтверждает гипотезу …

от 90,909 до 99,010

от 100 до 1000

строго подтверждает гипотезу …

от 99,010 до 99,900

от 1000

очень строго подтверждает гипотезу …

от 99,900

Очевидно, что градация значений коэффициента правдоподобия LR, приведенная в таблице 1, в настоящее время морально устарела и нуждается в корректировке в соответствии с использованием в современных генетических исследованиях новых высокоинформативных индивидуализирующих генетических систем. Так, в современных отечественных исследованиях в качестве точки отсчета можно опираться на величину LR порядка 2*108 (расчет вероятности производится исходя из численности населения СНГ), по преодолении которой можно утверждать об идентификации личности.

В судебно-биологической экспертизе применяется также шкала оценки вероятности кровного родства, предложенная K. Hummel (1971) [цит. по А.К. Туманов (1975)], которая для оценки результатов молекулярно-генетических исследований имеет методологическое значение с точки зрения толкования результатов исследования на русском языке (табл. 2).

Таблица 2.

Шкала оценки процента вероятности кровного родства по А.К. Туманову [15].

Вероятностная оценкаСловесная формулировка

46,00-54,00%

Зона неопределенности

55,00-69,00%

Зона неопределенности с тенденцией к вероятности

70,00-79,00%

Лишь формальное указание на кровное родство

80,00-88,00%

Некоторое указание на кровное родство

90,00-94,50%

Кровное родство вероятно

95,00-98,50%

Кровное родство весьма вероятно

99,00-99,70%

Кровное родство в высшей степени вероятно

99,75-99,99%

Кровное родство практически доказано

Наша практика производства молекулярно-генетических экспертиз показывает, что предложенные ранее вербальные характеристики кровного родства не удовлетворяют не только правоохранительные органы, которые требуют дополнительных экспертных разъяснений для понимания результатов исследований неспециалистами в области генетики, но и судебно-медицинских экспертов-танатологов. Это обусловлено, во-первых, тем, что формулировки оценки результатов без каких-либо пояснений переносятся в выводы заключения эксперта; во-вторых – буквальный перевод шкалы оценки значений коэффициента правдоподобия и процента вероятности кровного родства согласно Evett I.W., Weir B.S., не соответствует традиции применения понятий в русской экспертной практике. В связи с изложенным, мы предлагаем свою шкалу значений коэффициента правдоподобия и вербальных интерпретаций результатов молекулярно-генетических исследований (таблицы 3, 4), на основании которой формируются выводы эксперта.

4.2. Алгоритм оценки результатов

Порядок оценки результатов по предлагаемой шкале складывается из двух этапов. На первом этапе по четырем категориям производится первичная оценка данных по всему диапазону возможных отношений исследуемого субъекта к сравниваемой семейной группе или субъекту сравнения. То есть, производится определение соотношения гипотез: «родство есть» – «родства нет» (раздел 1 шкалы оценки результатов молекулярно-генетических исследований – табл. 3). На втором этапе, после принятия решения по крайним значениям доказательства гипотез, производится оценка степени доказательства гипотезы «родство есть» по четырехуровневой схеме в пределах значений ниже уровня «кровное родство практически доказано» (раздел 2 шкалы оценки результатов молекулярно-генетических исследований – табл. 4).

Таблица 3.

Раздел 1 шкалы оценки результатов молекулярно-генетических исследований

 

Значение коэффициента правдоподобия

Вербальная оценка

Вероятностная объективная оценка (%)

Пояснения

1

 

Кровное родство исключается

 

Доказана гипотеза – «родства нет» .

Отсутствие совпадающих аллелей по 2-м и более локусам ДНК

2

до 10

Кровное родство не исключается

до 90,9

Нет возможности доказательства преимущества одной из гипотез.

  1. Есть различия, но они недостаточны для исключения родства.
  2. Малое количество совпадающих генетических признаков в связи с небольшой индивидуализирующей способностью тест-системы
  3. Возможны другие варианты в случаях деградации ДНК.

3

от 10 до 2*108

Кровное родство вероятно

от 90,9 до 99,9999995

Для оценки принимается гипотеза – «родство есть».

Используются расчеты вероятности случайного совпадения генотипов в пределах свободного перемещения граждан по территории бывшего СССР, обусловленного необходимостью или возможностью поддержания исторически сложившихся родственных и других связей.

4

выше 2*108

Кровное родство практически доказано

выше 99,9999995

Гипотеза – «родство есть», практически доказана. Вероятность случайного совпадения генотипов настолько мала, что можно говорить об уникальной комбинации генетических признаков.

Таблица 4.

Раздел 2 шкалы оценки результатов молекулярно-генетических исследований

Значение коэффициента правдоподобияВербальная оценка степени доказательства вероятности кровного родстваВероятностная объективная оценка (%)

от 10 до 100

низкая

от 90,9 до 99,0

от 100 до 104

средняя

от 99,0 до 99,99

от 104 до 106

высокая

от 99,99 до 99,9999

от 106 до 2*108

высшая

от 99,9999 до 99,9999995

В тех случаях, когда результат соответствует категориям оценки 1, 2, 4 раздела 1 шкалы…, то на этом этапе анализ заканчивается и результат оценивается в соответствии с предложенной в таблице формулировкой с изложением доказательства. Например:

  • а) Между гр-ном К и семьей Л кровное родство практически доказано. Это подтверждает высокий коэффициент правдоподобия – 2*109 , соответствующий оценке вероятности 99,99999997%;
  • б) Между гр-ном В и ребенком С кровное родство исключается. Это подтверждается различием пяти аллелей в трех локусах с учетом аллелей матери в этих локусах;
  • в) Между трупом № 000 и семьей М кровное родство не исключается. Это объясняется тем, что в препарате ДНК трупа, возможно из-за деградации ДНК вследствие воздействия неблагоприятных факторов внешней среды, выявляется всего два локуса, по которым генотипы трупа и субъекта М совпадают. При этом коэффициент правдоподобия составляет 7, и соответствует оценке вероятности 75%.

Если результат исследования относится к категории 3 раздела 1 шкалы…, то, в силу высокой индивидуализирующей способности метода, любое значение коэффициента правдоподобия уже само по себе отражает высокую вероятность кровного родства – свыше 90% по отношению к случайному совпадению генотипов. Поэтому принимается гипотеза «родство есть» и производится оценка ее доказательства. При этом оценка будет состоять из двух частей. В первой части, согласно разделу 1 шкалы…, дается заключение о том, что между исследуемым и сравниваемым субъектом (семьей) родство вероятно и приводятся его доказательства в виде математических оценок. Вторая часть оценки будет состоять из анализа результата по разделу 2 шкалы.… Например: «Между ребенком С и спорным отцом Д родство вероятно. Это подтверждает величина коэффициента правдоподобия – 106, соответствующая оценке вероятности 99,9999%. Данное значение коэффициента правдоподобия соответствует высокой степени доказательства вероятности кровного родства».

Данная оценка результатов молекулярно-генетического исследования применима при условиях отсутствия каких-либо объективных данных или обстоятельств дела, ограничивающих круг субъектов, в котором может повториться профиль исследуемой ДНК. В других случаях, например:

  • а) На одного ребенка претендует только два известных отца, или в боевой машине погибли два известных военнослужащих, трупы которых можно идентифицировать только путем сравнения их генотипов с генотипами их родственников. В данном случае эксперт может ограничиться разумной достаточностью доказательства кровного родства на уровне «кровное родство не исключается», если претенденты исключены.
  • б) В случаях групповой гибели людей, когда личностный состав неопознанных установлен и строго ограничен исследуемой группой, эксперт может снижать степень доказательства для суждения о кровном родстве на основании анализа полной базы данных генотипов подлежащих идентификации лиц. В таких случаях предлагается значение коэффициента правдоподобия для оценки «кровное родство практически доказано» устанавливать на порядок выше количества субъектов данной, так называемой, закрытой группы. При этом большие группы исследуемых для молекулярно-генетического анализа должны уменьшаться за счет исключения из них идентифицированных лиц и, по возможности, дробиться на более мелкие группы по полу, возрасту и др. признакам.
  • в) Другое дело, если ставится вопрос идентификации останков, обнаруженных, например, в горах Чеченской республики. Исходя из возможных условий возникновения данного события, эксперт должен знать, что степень доказательства кровного родства, рассчитанная исходя из населения СНГ, в данном случае будет недостаточной, так как исследуемый труп может реально принадлежать жителю любой страны мира.
  • г) В случаях, когда субъектами сравнения выступают неполные семьи коэффициент правдоподобия оказывается низким, что не позволяет с высокой надежностью сделать вывод о возможном кровном родстве. В этом случае для повышения доказательности молекулярно-генетической идентификации рекомендуется исследование дополнительных полиморфных генетических маркеров ядерной и митохондриальной ДНК.

Следует пояснить, что, исходя из конечной цели молекулярно-генетического исследования – доказательства одной из двух гипотез о кровном родстве исследуемых и сравниваемых субъектов, понятием «кровное родство вероятно» определяется интервал переменных значений степени доказательства гипотезы «родство есть». То есть, оно отражает не количественную сторону кровного родства, а качественную оценку исследования в виде установки на доказательство гипотезы – «родство есть». Другими словами это можно представить так, что при любых значениях коэффициента правдоподобия само по себе «кровное родство» не увеличивается и не уменьшается, а меняется лишь значение степени доказательства вывода о наличии кровного родства. Степень этого доказательства в основном зависит от частоты встречаемости аллелей и количества исследуемых локусов, то есть от методики исследования. Поэтому, используя современные тест-системы, определяя генотипы двух родителей, исследование дополнительных полиморфных генетических маркеров ядерной и митохондриальной ДНК, а также исходя из конкретных обстоятельств исследуемого события и анализа других доказательств (пол, возраст и др.), можно достигать крайних уровней доказательства гипотез, практически, во всех случаях.

При этом словесные формулировки оценки результатов не могут служить выводами, так как они являются концентрированным отражением результатов исследования на специальном научном языке генетиков, поэтому исследовательская часть заключения эксперта должна заканчиваться разделом «Оценка результатов». Аналогом такой оценки в судебно-медицинской экспертизе является диагноз, который пишется медицинскими понятиями и служит морфологической базой для построения выводов в заключениях экспертиз живых лиц и трупов. В судебной медицине медицинские данные трансформируются в выводы языком предельной ясности понятиями, суждениями, умозаключениями общеобразовательного уровня. Такое правило должно распространяться и на судебно-медицинскую молекулярно-генетическую экспертизу.

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  1. Конечной целью молекулярно-генетических идентификационных исследований следует считать достижение крайних уровней доказательства гипотез о кровном родстве, принадлежности трупа (останков) или биологического объекта конкретному лицу.
  2. В единичных случаях идентификации и при исследовании групп, не ограниченных численным и личностным составом, оценку результатов молекулярно-генетических исследований предлагается производить по методике, изложенной в таблицах 3, 4.
  3. При исследованиях в закрытых группах оценку результатов рекомендуется производить из расчета значения LR не менее чем на порядок превышающего численность группы.
  4. В заключении (акте) судебно-медицинского эксперта-генетика раздел «Исследование» должен быть дополнен подразделом «Оценка результатов».

похожие материалы в каталогах

Генетические исследования

похожие статьи

А не поделиться ли нам опытом? (реплика на статью П.А. Ковтуна, М.Ю. Куклева, М.И. Лапенкова, Н.В. Плахиной «Недостаточность аутосомных STR- маркеров для достоверного установления родства в дуэтах «родитель — ребенок») / Иванов П.Л. // Судебная медицина. — 2015. — №3. — С. 59-60.

О расширении сферы молекулярногенетических экспертных исследований и совершенствовании молекулярно-генетических технологий / Иванов П.Л., Земскова Е.Ю. // Судебная медицина. — 2015. — №2. — С. 13-20.

О некоторых особенностях отбора трупных объектов для генетических исследований / Абдулина Е.В., Зыков В.В., Мальцев А.Е. // Вестник судебной медицины. — Новосибирск, 2018. — №4. — С. 50-54.

Возможность генетического исследования амниотической жидкости для установления отцовства в случае анэмбрионии / Зыков В.В., Абдулина Е.В., Мальцев А.Е. // Вестник судебной медицины. — Новосибирск, 2018. — №3. — С. 52-55.

Анализ генетических исследований абортивного материала / Абдулина Е.В., Зыков В.В., Мальцев А.Е. // Вестник судебной медицины. — Новосибирск, 2018. — №2. — С. 15-18.