Matematikere finner sexforbryteres skjulte DNA-spor

I 1972 ble en kvinne myrdet og voldtatt i staten Washington i USA. Etterforskerne hadde DNA fra gjerningsmannens sæd, men ingen treff i databasen.

Det avgjørende gjennombruddet i saken kom først i 2018. Etterforskerne benyttet seg av såkalt genetisk slektsforskning, nemlig å sende informasjonen om DNA-sekvensen inn til den offentlige slektsdatabasen GEDmatch for å undersøke om det fantes treff fra andre brukere som hadde søkt etter familiemedlemmer.

Det viste seg å være en rekke interessante mulige treff. Og etter å ha snevret seg inn på en slektslinje, kunne politiet gå i gang med å finne det fellende beviset. Det viste seg å bli et DNA-spor på en kopp, etterlatt av en av de mulige mistenkte fra den gjeldende familien, og etter å ha sammenlignet dette med det opprinnelige DNAet, kunne mannen for en knapp måned siden arresteres.

Lignende metoder har blitt brukt i andre saker, og på Aalborg Universitet arbeider Institut for Matematiske Fag med å gjøre denne metoden enda mer målrettet.

Som en nål i en høystakk

– I akkurat voldtektssaker kan det være vanskelig å få helt rene DNA-spor som deretter ville kunne slås opp. Men ved hjelp av noen av de samme prinsippene, er det mulig å snevre seg inn på et spor som kan brukes til noe, forteller lektor Mikkel Meyer Andersen.

– Problemet i dag er at man ved vaginale prøver etter en voldtektssak vil få tusen ganger mer materiale fra kvinnen enn fra gjerningsmannen. Og hvis han har blitt sterilisert, er det kanskje ikke mer å finne enn en liten mengde sædvæske, slik at gjerningsmannens DNA risikerer å drukne i kvinnens eget DNA, sier Mikkel Meyer Andersen.

– Det kan også dreie seg om en gruppevoldtekt med flere mulige gjerningsmenn, noe som gir et svært blandet spor. Det blir som å høre på en konsert med en blanding av flere instrumenter, hvor man vil prøve å skille dem fra hverandre. Det begynner vi å kunne klare nå, der man tidligere måtte gi opp, sier han.

Mikkel Meyer Andersen bruker i første omgang den – på papiret – enkle forskjellen at mannen har både et y-kromosom og et x-kromosom, mens kvinnen har to x-kromosomer. Utfra denne kunnskapen går han etter en rekke markører, som kalles STR-markører (short tandem repeat, red.) på y-kromosomet.

Disse markørene vil ikke finnes i kvinnens biologiske materiale. Og ut fra mengden av disse markørene – det vil si hvor mange ganger den gjeldende korte sekvensen er gjentatt i DNAet på dette kromosomet – vil rettsgenetikerne deretter kunne gå så langt som å snevre inn profilen til en bestemt gruppe av menn der denne sekvensen av baser – eller markører – gjør seg gjeldende.

– De fire basene i sekvensen gjentar seg selv kanskje 12–20 ganger, avhengig av markøren. Dette ble oppdaget for mange år siden, og disse markørene benyttes siden man kan klippe dem ut, fordi de har unike sekvenser rundt seg. Og så kan man teknisk finne ut hvor mange ganger de fire basene er gjentatt i sekvensen,» forklarer Mikkel Meyer Andersen.

Dyptgående slektsforskning

Genetikerne kan likevel ikke bruke denne metoden til et egentlig signalement, siden disse markørene – og dermed sekvensene som man ser på – ikke er noen av de genene som koder våre fenotypiske tegn som hår- og hudfarge. Det er en del av det som man tidligere kalte «junk-DNA», og med eventuelle funksjoner som ennå ikke er fullt ut kartlagt.

I stedet kan man i saker hvor det ikke er noen mistenkte, forsøke å finne gjerningsmannen ved å bruke y-profilene til slektsforskning, og kanskje finne noen som er i samme manneslekt som gjerningsmannen.

En del av Mikkel Meyer Andersens jobb har etter dette vært å se på hvor tungtveiende bevismaterialet er. Dette innebærer hvor mange menn som i prinsippet kunne ha samme mønster av markører på sitt y-kromosom, samt hvilken styrke beviset – eller indisiet – i et gitt tilfelle kan gis.

– Her har vi kommet ganske langt. Ganske nylig har vi bevist at samme y-profil faktisk bare finnes innen den nærmeste manneslekten. Det kan være lengre ute enn et kjent slektskap, men bare relativt få menn vil se like ut, og disse vil være nærmere beslektet enn to tilfeldige menn fra befolkningen. Dette skyldes at det forekommer mutasjoner som fjerner eller bidrar med noen gjentakelser. Det er et relativt stort framskritt innen bevisførselen, sier han.

Han er kommet dit ved å modellere seg fram til hvordan manneslekter utvikler seg; det vil si hvor mange guttebarn får fedrene, hvordan forgrener de seg, og hva er den typiske mutasjonsraten i genene.

Neste skritt: Dansk rettspraksis

I tillegg til dette er han i ferd med å legge inn data fra den danske befolkningsdatabasen. Den går riktignok bare tilbake til 1969, men den gir likevel gir et bilde av hvordan gutteslektene har utviklet seg gjennom tidene.

Neste skritt i jobben er å få innført metoden i dansk rettspraksis. Foreløpig har det vært vist stor interesse for metoden både i Danmark og i utlandet, og Mikkel Meyer Andersen har fått mange henvendelser i forbindelse med spesifikke saker.

– Jeg har ikke fått høre hva som har skjedd videre, men akkurat nå har jeg besøk av en kanadisk student som er interessert i vår måte å angripe sporene på, og forrige uke fikk jeg en henvendelse fra Estland angående en sak, forteller han.

Forskningsgruppen jobber også med å få adgang til såkalte eksempelsaker, hvor de parallelt med politiets og rettsgenetikernes arbeid får utlevert materiale slik at de kan prøve å kjøre det gjennom denne modellen.

Mitokondrier er også interessante

Og deretter vil Mikkel Meyer Andersen gjerne bruke litt krutt på å komme seg enda lengre inn i det biologiske materialet og gå etter mitokondrie-DNAet. Mitokondrier er de små organene som sitter inne i cellene våre, utenfor cellekjernen, og forsyner dem med energi. Disse blir arvet fra mor til barn og er litt mer robuste, fordi DNAet er sirkulært og derfor ikke blir så lett brutt ned som det lange nukleære genomet fra cellekjernen.

– Hvis det for eksempel dreier seg om et hår uten hårsekk, vil man vanligvis ikke kunne få ut vanlig DNA fra cellekjernen. Men vi kan ofte finne DNA fra mitokondriene. Dette er spesielt nyttig i saker hvor det bare er igjen knokler fra offeret. Men dette er helt i sin spede begynnelse, og tiden vil vise om resultatene blir gode nok til å kunne brukes i rettssammenheng, forteller Mikkel Meyer Andersen.

– Mutasjonsraten er nemlig svært langsom, så det innebærer at gruppen av mulige mistenkte kan være langt større. Men det er slike ting vi skal forske mer på, sier han.

Og skal man gå enda dypere inn i sporet, så er området epi-genetikk også i ferd med å finne veien til rettsforskningen. Epi-genetikken ser for eksempel på de enzymene som ikke er en del av genene, men som er med på å bestemme genenes grad av aktivitet.

Zoomer lenger inn

Med denne metoden kan det også fortelle noe om gjerningsmannen, hvis for eksempel noen immunceller er i overtall, og man derfor må lete etter en allergiker av en eller annen type.

– Utfordringen er jo også at jo lenger inn vi zoomer, og jo færre molekyler vi bruker for å kunne si noe om gjerningsmannen, desto mindre skal det til før en prøve blir forurenset. I et lite spor skal det ikke mange støvkornene til før det gir uheldige utslag, sier Mikkel Meyer Andersen.

– Og så må jeg selvfølgelig huske å nevne at vi jo naturligvis ikke kan avgjøre skyldspørsmålet bare med disse metodene. Men vi kan tilføre en vekt til de biologiske bevismaterialene som ofte har avgjørende betydning for slike saker, sier han.