شناسایی یک جسد مجهول الهویه

شناسایی هویت یك مسئله مهم در پزشكی قانونی است كه در موارد تجاوزها، جنایات، تعیین هویت اجساد و بسیاری موارد دیگر ضرورت دارد.
روش های مختلفی در گذشته برای این امر معمول بوده است، از جمله اثر انگشت، خصوصیات ظاهری و بدنی مثل رنگ مو، جای زخم، مشخصات دندان ها، یا اندازه های استخوان ها و... با كشف DNA راه جدیدی برای تعیین هویت، حتی در مواردی كه مشخصات جسمی مثلاً در اجساد متلاشی شده قابل تعیین نیست، گشوده شد. در چند دهه اخیر روش های شناسایی DNA تكمیل شده و شناسایی سریع تر هویت را امكان پذیر كرده است. به خصوص واقعه ۱۱ سپتامبر با قربانیان فراوانی كه به بار آورد و لزوم تعیین هویت آنها، باعث به وجود آمدن پیشرفت های تكنیكی در شیوه های شناسایی به وسیله DNA شد.
آزمون شناسایی هویت از طریق DNA یا به اصطلاح اثر انگشت ژنتیكی در سال ۱۹۸۵به وسیله سرآلك جفریز از دانشگاه لاسیستر انگلیس ابداع شد.
انسان ها در بخش بزرگی از توالی های نوكلئوتیدهای تشكیل دهنده DNA خود مشابهت دارند، اما بخش هایی از DNA وجود دارد كه از توالی های تكراری بسیار متغیر بین افراد مختلف تشكیل شده اند. این بخش ها را اصطلاحاً بخش های ریزاقماری (microsatellite) یا تكرارهای متوالی كوتاهSTR (Shotr tandem repeats) می نامند. او انسان غیرخویشاوند در یك جایگاه (locus) معین DNA دارای تعداد متفاوتی از بخش های ریزاقماری هستند كه خاص خود آنهاست. بنابراین با تطبیق دادن تعداد این بخش های اقماری در چند جایگاه می توان با درصد خطاهای بسیار كمی شناسایی هویت انجام داد.
اثر انگشت ژنتیكی در پزشكی قانونی برای تطبیق دادن نمونه های خون، مو، بزاق یا منی به دست آمده در محل جرم با مظنونان احتمالی و همچنین در شناسایی اجساد، تعیین ابوت یا والدین یك كودك و نیز تعیین منشا و كیفیت مواد غذایی به كار می رود. علاوه براین اثر انگشت ژنتیكی در مطالعه جمعیت های حیوانات وحشی و فرضیه سازی در مورد الگوی مهاجرت های انسانی در دوران پیش از تاریخ مورد استفاده بوده است.
برای شناسایی DNA در یك نمونه، پس از استخراج ابتدا با استفاده از تكنیكی بیوشیمیایی به نام ?واكنش زنجیره ای پلی مراز? (PCR) شبیه سازی DNA تحریك می شود و میزان آن افزایش می یابد به این ترتیب می توان از مقادیر بسیار كمی از اجزای بدنی كه حاوی سلول و در نتیجه DNA باشد برای شناسایی استفاده كرد.
در معمول ترین روش شناسایی DNA، روش پلی مرفیسم در ازای قطعه حدی? (RFLP)، به وسیله یك آنزیم حدی (restriction enzyme) DNA به قطعاتی شكسته می شود و سپس به وسیله الكتروفورز بر روی ژل این قطعات از هم جدا می شوند و به صورت نوارهایی متمركز می شوند. سپس این الگوی نواری به وسیله تكنیكی به نام خشك كردن ساودرن (Southern blotting) به روی یك غشای نایلونی منتقل می شود. سپس با استفاده از قطعات مكمل رادیو ایزوتوپ دار DNA یا پروب ها (probe) برای اتصال به توالی های معین DNA (كه در این مورد همان بخش های ریزاقماری هستند) به روی غشا وارد می شود و DNA اضافی شسته می شود. سپس یك فیلم اشعه ایكس در مجاورت غشای نایلونی قرار داده می شود تا الگوی رادیواكتیو را ثبت كند.
با ظاهر كردن فیلم الگوی مریی از نوارها ظاهر می شود كه همان اثر انگشت ژنتیكی است.در مواردی كه شناسایی یك جسد مجهول الهویه مطرح است، از هر قسمتی از بدن كه سالم باقیمانده باشد نمونه برداری انجام می شود. پس از شناسایی DNA جسد، از نمونه هایی از بدن فردی كه احتمال می رود جسد متعلق به او باشد و از قبل موجود است، مثلاً بزاق و سلول هایی كه بر روی مسواك باقی مانده است یا شانه ای كه تكه های پوست سر یا تارهای مو روی آن موجود است می توان DNA به دست آورد و با DNA جسد تطبیق داد (روش مستقیم) در مواردی كه چنین نمونه هایی در دسترس نباشد تطبیق DNA جسد با DNA بستگان نزدیك فرد احتمالی انجام می شود (روش غیرمستقیم). در روش مستقیم تطبیق باید كامل باشد و در روش غیرمستقیم شباهت وجود دارد.
روش RFLP به خصوص در موارد شناسایی تعداد زیادی از جسد مدت زیادی طول می كشد. در این موارد از تكنیك دیگری به نام AFLP (پلی مرفیسم تقویت شده درازای قطعه) استفاده می كنند، كه از لحاظ اصولی مانند روش RFLP است اما از شیوه های اضافی مانند دوبار تقویت DNA و استفاده از پرایمرهای اختصاصی سود می جوید كه وقت و سرعت آزمایش را بالا می برند. روش ALFP اكنون به صورت خودكار درآمده است و امكان مقایسه سریع نمونه های DNA افراد را می دهد.گرچه آزمون شناسایی DNA در مواردی كه بافت های انسانی به حد كافی در دست باشد با دقت قابل انجام است و می توان به خصوص با استفاده از تكنیك خودكار شده AFLP به سرعت به نتیجه رسید.
اما در محل هایی كه فاجعه هایی بزرگ به همراه آتش سوزی و تخریب رخ داده است مانند نمونه انفجار برج های مركز تجارت جهانی در واقعه ۱۱سپتامبر كه قربانیان به شدت سوخته اند مشكل است بتوان بافت سالمی به دست آورد كه حاوی DNA متلاشی نشده باشد، از طرف دیگر به دست آوردن بقایای اجساد در چنین محل هایی ممكن است مدت ها طول بكشد و روند فساد جسد انجام آنالیز DNA را ناممكن كند. همچنین استفاده از آب در خاموش كردن آتش باعث تخریب بیشتر DNA موجود در بافت های باقی مانده می شود.
در مواردی كه جسد به شدت سوخته باشد، معمولاً تنها می توان از DNA موجود در سلول های استخوانی برای تعیین هویت استفاده كرد، اما در این مورد هم كلسیم موجود در استخوان انجام تكنیك PCR برای به دست آوردن DNA را با مشكل روبه رو می كند.در این موارد كه از DNA هسته ای نمی توان برای شناسایی استفاده كرد، تنها راه باقیمانده آنالیز DNA موجود در میتوكندری های سلول است. بیشتر DNA یك سلول درون هسته آن قرار دارد. نیمی از این DNA از پدر، و نیم دیگر آن از مادر به ارث می رسد؛ اما درون سیتوپلاسم سلول اندامك هایی وجود دارند كه میتوكندری نامیده می شوند و در واقع موتورخانه یا محل تولید انرژی در سلول هستند.
درون میتوكندری ها هم DNA وجود دارد، اما نكته جالب این است كه این DNA منحصراً از مادر به ارث می رسد. علت این امر به چگونگی لقاح سلول های جنسی مربوط می شود. در هنگام لقاح تنها هسته اسپرم وارد تخمك می شود و سیتوپلاسم تخمك است كه سیتوپلاسم تخم یا زیگوت بعدی را می سازد. بنابراین میتوكندری های سلول تخم از تخمك مادر منشا می گیرند و تنها حاوی DNA مادری خواهند بود. تمام بستگان مادری یك فرد DNA میتوكندریایی مشابهی با او دارند و می توان از این پدیده برای شناسایی هویت استفاده كرد.
اما با توجه به اینكه مقدار DNA میتوكندری بسیار اندك است، اگر از روش های معمول آنالیز DNA كه در بالا ذكر شد برای شناسایی آن استفاده شود، با توجه به طولانی و پیچیده بودن روند كار ۱۰ تا ۱۰۰ بار وقت بیشتری نسبت به آنالیز DNA هسته ای لازم است.
همین مشكل در مورد شناسایی هویت تعداد زیاد قربانیان ۱۱ سپتامبر هم وجود داشت و برای حل آن دكتر فیل دانیلسن، استادیار زیست شناسی مولكولی دانشگاه دنور ایالات متحده با همكاری دكتر رابی شلتون دستیار آزمایشگاهی اش، روش جدیدی را به نام DNA WAVE Analysis را ابداع كرده اند. در این روش دیگر نیازی به تعیین توالی نوكلئوتیدها در DNA و صرف وقت زیادی برای تفسیر نتایج نیست، بلكه یك تصویر فوری از كل مولكول DNA میتوكندریایی در یك مرحله گرفته می شود.
روش كار به این صورت است كه با استفاده از یك روش كروماتوگرافی جدید به نام DHPLC(denaturing high- preformance liquid chromatogroph) می توان قطعات DNA براساس تفاوت های بسیار جزیی در توالی های نوكلئوتیدها از هم جدا كرد. مولكول DNA در یك محلول آبی حل می شود و به درون ستونی فولادی پمپ می شود و در آنجا به مهره های میكروسكوپی پلاستیكی متصل می شود. هنگامی كه تركیب شیمیایی محلول DHPLC تغییر داده می شود، DNA به اصطلاح ذوب می شود و از اتصالات خود با مهره ها جدا می شود.
مولكول های DNA دارای توالی نوكلئوتیدی متفاوت در زمان های متفاوتی از ستون جدا می شوند و یك نیمرخ ذوب DNA به وجود می آید. هرچه دو قطعه DNA توالی نوكلئوتیدی دارای شباهت بیشتری باشند در زمانی نزدیك به هم از ستون جدا می شوند و به این ترتیب می توان میزان مشابهت دو مولكول DNA را تعیین كرد.گرچه در این روش نیز در ابتدا باید از PCR برای افزایش مقدار DNA به دست آمده استفاده كرد. اما دیگر نیازی به مرحله تعیین توالی نوكلئوتیدی كه با روش های معمول در مورد یك نمونه ۸۵ دقیقه طول می كشد و آنالیز و تفسیر آن كه ساعت ها و روزها به طول می انجامد، نیست.
بلكه صرفاً در حدود ۴ دقیقه می توان شباهت یا تفاوت قطعات DNA را تعیین كرد. یك مزیت دیگر این روش كاهش هزینه ها از ۲۵۰۰ دلار به ازای هر نمونه به ۱۰ دلار به ازای هر نمونه است.همانطوری كه قبلاً ذكر شد به دست آوردن DNA از اجساد متلاشی شده و سوخته كار مشكلی است و معمولاً در این موارد از استخوان ها استفاده می شود اما استخراج DNA از استخوان ها كار مشكل و وقت گیری است.گروه تكنولوژی Bode در آمریكا، برای حل مشكل شناسایی هویت قربانیان ۱۱ سپتامبر، روش جدید استخراج DNA و سیستم ردیابی نمونه ها را به وجود آورد كه ۱۰ بار از روش های قبلی كارآمدتر بود.
با وجود تمام این پیشرفت های تكنیكی دانشمندان توانستند دو سال بعد از وقوع حادثه ۱۱ سپتامبر تنها هویت بیش از نیمی از ۲۷۸۲ قربانی را كشف كنند. برای حل مشكل تعیین هویت از چند سال قبل در آمریكا به وجود آوردن و گسترش یك بانك ملی اطلاعات DNA در جریان است تا بتوان در موارد جنایات یا حوادث با سرعت بیشتری شناسایی را انجام داد .

منبع : پایگاه مقالات علمی ملاصدرا