Genética Forense: Uma revisão sobre vestígios biológicos.

Principais técnicas aplicadas na investigação criminal.

1.            INTRODUÇÃO GERAL

O uso da perícia forense é importante para explicar o crime, pois ajuda a compreender o crime e a identificar quem o cometeu (Velho et al., 2012). Esta ciência inclui diversas áreas do conhecimento relacionadas à resolução de problemas relacionados à segurança pública e ao direito penal (Fachone  e Velho, 2007).Neste campo, a criminologia é um fenômeno técnico e especializado. Ao analisar o trabalho na cena do crime com método científico, conduzindo as investigações policiais e fornecendo provas gratuitas, o criminologista busca a veracidade e a veracidade das circunstâncias do crime e a discricionariedade do juiz na apreciação dos fatos (Giovanelli e Garrido, 2011).

A investigação criminal é um conjunto de processos que envolve a recolha de material e a análise desses padrões até o seu destino. Todas essas atividades devem ser cuidadosamente documentadas para garantir a participação adequada. A credibilidade e transparência das evidências são garantidas por especialistas, então esta cadeia de custódia permite a apresentação de provas em tribunais (Brasil, 2014; Matos, 2017).

Portanto, é necessário manter a segurança e confiabilidade dos vestígios, pois são muitos os fatores que podem alterar suas propriedades físicas, químicas e biológicas. Foi demonstrado que as alterações climáticas podem alterar a qualidade das amostras, mas a falta de competências na recolha, manuseamento e armazenamento, bem como práticas simples de desinfecção, põem assim em perigo o valor dos vestígios (Stumvoll, 2014).

No estudo das evidências inclui a localização, identificação, coleta, cuidado, avaliação, armazenamento e disposição final, os indícios de natureza biológica geralmente estão em locais perigosos. Amostras biológicas como sangue, saliva, cabelo, esperma, tecidos e fluidos biológicos, entre outros, também são muito importantes para a identificação em fatos relacionados ao crime (Sawaya e Rolim, 2009; Stumvoll, 2014).

A genética forense é um ramo da biologia forense que analisa tais vestígios e usa as leis da genética e da biologia molecular para determinar a compatibilidade e o parentesco genético, comparando padrões conhecidos com questões. Fornece informações sobre origem e dados de identificação (Dias Filho e Francez, 2016; Seo et al.,2017).

A maioria dos cientistas usam diversas técnicas moleculares para realizar análises, como reação em cadeia da polimerase (PCR), reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR) e sequenciamento de DNA. Estas técnicas baseiam-se na análise de amostras de DNA (ácido desoxirribonucleico), que constituem uma ferramenta investigativa e discriminativa na identificação humana para investigações criminais (Fruehwirth, Delai e De Araujo Folha, 2015).

                O uso potencial do DNA em investigações criminais é que ele pode ser detectado em todos os fluidos e tecidos biológicos e é resistente à degradação ao longo do tempo e às influências ambientais. E mesmo em pequenas quantidades é possível amplificar o DNA da amostra em laboratório e aumentar a qualidade da análise. Além disso, é uma região polimórfica que varia de pessoa para pessoa, então um especialista pode ajudar a criar um perfil genético (Dias Filho e Francez, 2016).

                Nesse sentido, o objetivo deste artigo é destacar os vestígios mais encontrados em cenas de crimes e os métodos moleculares utilizados na análise para interpretação de fatos criminais.

2.            VESTÍGIOS BIOLÓGICOS

Uma variedade de tecidos e fluidos biológicos encontrados em locais contaminados podem ser fontes de DNA, como sangue, ossos, dentes, cabelos, saliva, tecidos e tecidos congelados e líquido amniótico (Fig. 1). Os sinais são frequentemente encontrados em pequenas frações, portanto medições precisas são importantes para evitar o desperdício de muito material que possa interferir nas análises subsequentes (Fig. 1). A coleta, embalagem e armazenamento adequados de amostras são muito importantes seguindo os critérios padrão para todos os tipos de rastreamento (Nascimento, Pinheiro e Souza, 2009; Stumvoll, 2014; Dias Filho e Francez, 2016).

O DNA pode ser isolado tanto do núcleo celular (DNA genômico) quanto das mitocôndrias. O DNA genômico é frequentemente utilizado em contextos comuns da análise forense, enquanto o DNA mitocondrial é aplicado em situações específicas (Fig. 2). Este último é extraído especialmente de restos como ossos, cabelos e dentes de amostras coletadas em grandes tragédias, como incêndios e explosões, onde o DNA nuclear pode estar comprometido e inviável para análise devido à degradação (De Sousa Vieira, Tavares e Bouchardet, 2010; Célia, 2017).

O DNA é a amostra biológica mais adequada para investigações forenses, pois contém o código genético que identifica cada pessoa de forma singular. Estruturalmente, o DNA é composto por sequências que codificam e outras que não codificam, onde estão localizados marcadores genéticos polimórficos utilizados na identificação de indivíduos. Essas regiões apresentam variações entre as pessoas, e a utilização de um número adequado de marcadores gera um perfil genético que não se repetirá em outra pessoa, exceto em gêmeos idênticos (Da Silva Leite et al., 2013)

Imagem mostrando o DNA em 3D

Figura 1. Imagem mostrando o DNA em 3D.

Genética Forense: Imagem mostrando perito coletando vestígios na cena de crime.

Figura 2. Imagem mostrando perito coletando vestígios na cena de crime.

2.1 Sangue

Trata-se do indício mais comum em cenas de crimes que envolvem a vida, como assassinato, aborto, suicídio e lesões corporais. Esse indício pode aparecer de várias maneiras: líquida, coagulado ou ressecada. A maneira como esse indício se apresenta, o padrão das marcas e até as tentativas de disfarce ou limpeza são aspectos relevantes para a investigação criminal (Monteiro, 2010; Mendes Sousa e Martins Queiroz, 2012).

O sangue pode estar no estado líquido, seco, úmido ou coagulado, essas variações se refletem na coleta das amostras, na forma líquida a coleta pode ser feita por meio de um cotonete, que deve ser guardado em uma seringa em um envelope com uma pipeta de papelão, pois a amostra é fornecida em tubo coletor com anticoagulante (Fig. 3). Para a forma seca utilizar tampão umedecido com água destilada ou raspar com lâmina, o material também é embrulhado em envelope de papel para evitar o crescimento de microrganismos, e a forma úmida geralmente é armazenada em lenços umedecidos e enviada ao laboratório (Sawaya e Rolim, 2009).

A particularização da vida se dá por um achegado de análises quanto o exemplar sanguíneo (sistema ABO e RH), distinção das enzimas das células vermelhas, marcadores genéticos e pelo contorno de DNA, o somatório dos resultados pode haver uma prova fundamental para presenciar determinadas suspeitas de indivíduos sobre o crime

Genética Forense: Exemplo de vestígios biológicos em cenas de crime

Figura 3. Exemplo de vestígios biológicos em cenas de crime.

Frequentemente, é preciso detectar a existência de sangue latente. Para isso, empregam-se técnicas físicas de análise, tais como luz forense, que desvendam resíduos resultantes da tentativa de limpeza ou diminuição da visibilidade das manchas. Além disso, empregam-se reagentes químicos que possibilitam a visualização de sangue oculto, lavado ou em vestígios (Monteiro, 2010).

O padrão formado pelas manchas é outro aspecto relevante da análise do sangue e os processos que o compõem, uma vez que são temas de trabalhos científicos para entender a dinâmica dos acontecimentos, armas ou instrumentos implicados no caso (Vaz, 2008).

2.2 Saliva

Tais vestígios são frequentemente encontrados em cenas de crimes envolvendo homicídios, crimes contra ou contra a dignidade sexual (estupro e atentado ao pudor), geralmente encontrados em marcas de mordidas, cigarros, copos, garrafas, talheres, cartas, envelopes etc. (Mendes Sousa e Martins Queiroz, 2012).

A sua identificação é realizada através de testes químicos que buscam sulfocianeto de potássio e a enzima ptialina. Também são empregados métodos físicos que utilizam a fluorescência da amilase e técnicas imunocromatográficas que detectam a amilase por meio de anticorpos monoclonais específicos. Adicionalmente, é feita uma análise do perfil genético por meio da avaliação do DNA das células do epitélio bucal (Stumvoll, 2014)

2.3 Sêmen

O sêmen apresenta uma aparência leitosa e é formado por espermatozoides e líquido seminal, que é uma combinação de secreções provenientes da próstata, das vesículas seminais e das glândulas bulbouretrais. Após a ejaculação, esse líquido coagula em cerca de 5 minutos devido à ação das proteínas das vesículas seminais. Em um intervalo de 10 a 20 minutos, o sêmen se liquefaz em função das enzimas e antígenos produzidos pela próstata (Vaz, 2008).

A presença de sêmen na cena do crime está associada a delitos relacionados à dignidade sexual, como estupro e violência sexual, sendo crucial para identificar o autor do ato. Esses vestígios podem ser localizados em diversos materiais, como vestuário, lençóis, estofados e tapetes, entre outros (Monteiro, 2010).

A identificação de sêmen na cena do crime começa com a análise microscópica de espermatozoides nas amostras. Além desse procedimento, o sêmen pode ser identificado através de métodos físicos, usando luz ultravioleta forense que provoca fluorescência em sua presença. Também são aplicados testes químicos para a detecção de colina e fosfatase ácida, além de testes imunológicos que buscam o antígeno prostático específico (PSA). Como etapa complementar, realiza-se a extração de DNA dos espermatozoides para futuros testes de identificação (Sawaya e Rolim, 2009).

2.4 Ossos e dentes

Os restos biológicos mais estudados em situações de acidentes aéreos, tragédias ambientais, explosões e outros desastres em massa são aqueles em que a identificação humana através de métodos tradicionais, como papiloscopia, antropologia e odontologia forense, pode ser comprometida devido à degradação dos corpos. Assim, a genética forense surge como uma opção viável para a identificação dos falecidos, pois as amostras de ossos e dentes contém uma matriz mineral que ajuda a preservar o material biológico e mantém o DNA intacto para análises futuras (Dias Filho e Francez, 2016).

2.5 Pelos e cabelos

Os pelos são estruturas finas e alongadas que se prendem à pele, consistindo em duas partes principais: a haste, que é a porção visível acima da superfície da epiderme, e a raiz, que inclui o folículo piloso e o bulbo, ricos em células que possibilitam a extração de DNA. O crescimento dos pelos se dá em três fases distintas: anágena, catágena e telógena. Examinar as fases em que os pelos se encontram e o estado da raiz permite determinar se houve algum tratamento químico, se o cabelo foi arrancado, esmagado, cortado ou se caiu naturalmente. (VAZ, 2008).

Este tipo de pista pode ser encontrado em diferentes tipos de lugares crimes como, entre outros, homicídio, estupro, sequestro, lesões corporais. As amostras podem ficar presas em escovas de cabelo, pentes, roupas, camas, móveis, interiores de veículos, pisos e nas mãos de indivíduos. Usa-se uma pinça para colar os restos da cena do crime e depois são guardadas em um envelope de papel para levar ao laboratório (Monteiro, 2010).

No exame de pelos e cabelos, são realizadas análises macroscópicas para observar características como forma, cor, comprimento, textura e a presença ou ausência da raiz. Adicionalmente, a análise microscópica permite distinguir se é pelo ou fibra, determinar sua origem animal ou humana, identificar tratamentos químicos, danos, doenças e estimar a possível região do corpo de onde foi coletado. A fase de crescimento da raiz também é observada para avaliar a viabilidade de uma análise de DNA nuclear ou mitocondrial. O DNA nuclear pode ser extraído durante a fase anágena do pêlo, enquanto aqueles em fase telógena são usados para testes de DNA mitocondrial (Stumvoll, 2014).

3.            Técnicas Moleculares

Nesta parte do artigo vamos conhecer as principais técnicas mais utilizadas no ramo das ciências forenses para a investigação criminal.

3.1 Extração do DNA

O conceito se fundamenta na quebra da membrana celular do DNA por meio de solventes e substâncias que precipitam moléculas é necessária, pois o DNA da amostra precisa ser separado de outros elementos como proteínas, lipídeos e RNA, além de contaminantes presentes no local do crime, uma vez que esses fatores diminuem a capacidade discriminativa da análise de DNA (Fig. 4). A quantidade, a pureza e a qualidade. A integridade do DNA é influenciada por diversos fatores, nesse cenário, as técnicas empregadas na extração terão impacto nesses resultados (Dias Filho e Francez, 2016).

A extração orgânica é o método mais convencional, que envolve a remoção de elementos orgânicos através do fenol-clorofórmio. O método permite a obtenção de DNA de alta massa molecular. Uma de suas vantagens é o custo reduzido, enquanto as desvantagens incluem a demora na execução e a utilização de substâncias altamente nocivas (Mendes Sousa E Martins Queiroz, 2012)

Há outros processos de extração de DNA, como o Chelex, que se baseia em um uma técnica de extração mais ágil, que emprega uma resina quelante e produz uma cadeia simples de DNA. Outro processo de extração é realizado através do papel FTA. Este papel é utilizado para coletar, transportar e armazenar materiais químicos. Armazenar e extrair ácidos nucleicos é simples, basta aplicar uma gota de sangue no papel, através da ação de reagentes químicos, e o DNA se fixa na matriz do papel. Uma pequena porção do papel contendo a amostra é removida e submetida a uma lavagem para purificação depois empregada nas análises moleculares (Brito et al., 2011; Forsberg et al., 2016 E Jäger et al., 2017).

Genética Forense: Etapas do processo de extração do DNA

Figura 4. Etapas do processo de extração do DNA.

3.2 Southern Blotting

Este método é baseado na combinação entre as moléculas de DNA ligadas a ele Suporte de nitrocelulose e sondas de radiomarcação para detecção de uma sequência específica de bases de DNA. Após a eletroforese do DNA genômico, uma membrana de nitrocelulose é colocada no gel, através da capilaridade, as moléculas de DNA de fita simples se movem e se ligam à membrana, resultando na hibridização da sonda e do fragmento adicional. Este estudo inclui sequências de DNA conhecidas por conterem genes de interesse ou regiões polimórficas de variação interindividual (Nóbrega e Da Silva, 2010).

O método Southern blotting pode ser utilizado para identificar polimorfismos que determinam alterações no padrão de clivagem, devido à diferença de sinal nos sítios de restrição de uma região específica do DNA, que pode ser analisada no material genético que permite distinguir entre duas pessoas e é de suma importância para justiça criminal (De Fraga Gaertner e Binsfeld, 2011).

Embora esta seja uma técnica que foi amplamente utilizada pela primeira vez na academia com o advento e o aprimoramento dos métodos de PCR, o Southern Blot deixou de ser utilizado devido ao uso de sondas radioativas, ao custo desse método e ao tempo necessário para sua implementação.

3.3 Reação em Cadeia da Polimerase (PCR)

A PCR envolve a amplificação manual de uma região alvo para sondas de DNA, ou seja, um marcador molecular. Este método consiste em três etapas que são repetidas várias vezes em um ciclo. A primeira etapa é a desnaturação, pois o calor separar a molécula de DNA quebrando as ligações de hidrogênio de fita dupla, depois a desnaturação ocorre quando o primeiro par se liga a uma região específica do DNA, a última etapa é a catálise da enzima DNA polimerase estável ao calor, que produz novas fitas de DNA (Mendes Sousa e Martins Queiroz, 2012).

Esquema exemplificativo da técnica de PCR

Figura 5. Esquema exemplificativo da técnica de PCR.

Este método é importante para estudos de enfermos, pois é muito alto sensibilidade e especificidade, pois amplifica sequências específicas de DNA de amostras raras ou esgotadas, permitindo comparações genéticas entre a expressão gênica da amostra em questão e a amostra de referência.

Outro fator importante que afeta o produto é a qualidade e quantidade de DNA em excesso que pode preencher a reação, além disso, a presença de impurezas na amostra pode ser reforçada de forma inespecífica. A contaminação com DNA genômico pode ocorrer no ambiente, entre amostras ou durante a preparação da amostra. Existem muitas substâncias que inibem a reação de PCR, que podem estar presentes na amostra, como a hematina de Sangue, melanina no cabelo, ácido húmico do solo e algumas tintas para roupas (Monteiro, 2010).

Hoje, o método PCR é amplamente utilizado na detecção de regiões polimórficas, que são sequências repetitivas que variam entre os indivíduos, ou seja, possuem alto poder discriminatório e podem distinguir indivíduos da mesma espécie, sendo eficaz para ambos os sexos (De Fraga Gaertner e Binsfeld, 2011).

Essas regiões podem variar em comprimento ou sequência, e os marcadores mais comumente utilizados para polimorfismo de comprimento são microssatélites (STRs – short tandem repetições) e microssatélites (VNTRs – número variável de repetições tandem), de tamanhos diferentes (Célia, 2017). Atualmente usam até 13 pontos de STR Amelogenina para identificação de gênero (Dias Filho e Francez, 2016).

3.4 Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP)

É amplamente utilizado na área da genética, pois os indivíduos possuem diferentes tipos de nucleotídeos em todo o seu DNA. Esse método usa enzimas de restrição que cortam o DNA em regiões específicas, gerando fragmentos de diferentes tamanhos que são separados e visualizados como grupos após a eletroforese. , rápido e econômico, o método PCR é mais utilizado que o RFLP (Koch e Andrade, 2008).

3.5 Eletroforese

A eletroforese é uma técnica bastante usada para separar, identificar e purificar moléculas (como DNA e proteínas) com base no tamanho e na carga elétrica (Griffiths, 2008). Por volta de 1930, o químico sueco Arne Tyselius utilizou a eletroforese como técnica analítica. É um método simples e rápido que pode separar partes que não estão completamente separadas por outros métodos. Esse método se baseia em um tipo de sistema de suporte (como gel de agarose ou poliacrilamida, por exemplo), um tampão no qual o gel é imerso em eletrodos colocados no fundo do poço (Snustad, 2017) . Quanto mais carga houver na molécula, mais energia o campo elétrico produz. Através de um campo elétrico, as moléculas passam para uma carga diferente. Portanto, uma molécula negativa é atraída por uma positiva (atração!) (Alberts, 2017).

3.6 Sequenciamento de nova geração

Essa tecnologia permite a triagem simultânea de milhões de fragmentos de DNA, produzindo muitos resultados em menos tempo que o sequenciamento convencional. Com esse método é possível sequenciar as bases nitrogenadas da molécula de DNA, é possível identificar as alterações genéticas estudadas em diferentes partes do genoma humano, inclusive a busca por polimorfismos de interesse para a saúde e para o ramo da genética (Dias Filho e Francez, 2016).

Devido à automatização do processo de pedidos, é possível produzir produtos em grande escala, em pouco tempo, além disso, os dados foram digitalizados e processados em computador nos programas apropriados, o que permite fácil acesso a todas as informações (Nóbrega e da Silva, 2010).

4.            Considerações Finais

A genética forense utilizada nas investigações criminais é extremamente relevante para elucidar a dinâmica dos eventos ligados ao delito e os indivíduos implicados, oferecendo dados que contribuíram para a apuração policial e para as decisões nos tribunais. Isso destaca a relevância da preservação da cadeia de custódia, assim como da adequada manipulação dos vestígios biológicos obtidos na cena do crime e dos procedimentos executados no laboratório, uma vez que previne a contaminação das provas e assegura a fidedignidade e legitimidade das análises. A sensibilidade e a capacidade de discriminação do DNA o tornam uma ferramenta poderosa e é um instrumento crucial para a perícia criminal, com a vantagem adicional de poder ser obtido a partir de diversos fluidos e tecidos biológicos encontrados no local do crime. Existem diversas técnicas moleculares que usam o DNA como matéria-prima. Estudos, tais como PCR, Eletroforese, sequenciamento de DNA, entre outros, contribuirão para a criação de um perfil genético específico, contribuindo para a solução de casos, identificação dos envolvidos e a ligação entre os suspeitos e os locais de delito. Portanto, a utilização de métodos moleculares para a análise do DNA é essencial. É crucial na investigação criminal a execução adequada de todos os procedimentos, desde a coleta de evidências até o processamento em laboratório. Além disso, para uma análise eficiente em termos de custo e tempo que produza resultados confiáveis e seguros, é crucial e imprescindível a atualização em relação às novas técnicas e métodos forenses.

5.            Referências Bibliográficas

ALBERTS, B. et al. (Orgs.). Biologia Molecular da Célula – 6° Ed. 2017, Ed. Artes Médicas, Porto Alegre.

VELHO, J. A.; GEISER, G. C.; ESPINDULA, A. Ciências forenses: uma introdução às principais áreas da criminalística moderna. 2. ed. São Paulo: Millennium Editora, 2012.

FACHONE, P.; VELHO, L. Ciência forense: Interseção justiça, ciência e tecnologia. Revista Tecnologia e Sociedade, v. 3, n. 4, 2007.

GIOVANELLI, A. GARRIDO, R. G. A perícia criminal no Brasil como instância legitimadora de práticas policiais inquisitoriais. Revista LEVS, v. 7, n. 7, 2011.

BRASIL. Ministério da Justiça. Secretaria Nacional de Segurança Pública. Portaria n˚ 82, 16 de julho de 2014. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Brasília, 18 de julho de 2014.

MATOS, E. Cadeia de Custódia na Investigação Criminal nos Limites do Processo penal. Revista Científica do ISCTAC, v. 3, n. 9, 2017.

STUMVOLL, V. P. Criminalística. 6. ed. São Paulo: Millennium Editora, 2014.

SAWAYA, M. C. T. ROLIM, M. R. S. Manual prático de medicina legal no laboratório. Juruá, 2009

DIAS FILHO, C. R. FRANCEZ, P. A. C. Introdução à Biologia Forense. 1. ed. São Paulo: Millennium Editora, 2016

SEO, H. J. et al. Forensic DNA Phenotyping: A Review in Korean Perspective. Korean Journal of Legal Medicine, v. 41, n. 2, p. 23-31, 2017.

FRUEHWIRTH, M.; DELAI, R. M.; DE ARAUJO FOLHA, R. Técnicas de Biologia Molecular aplicadas a Perícia e Ciência Forense. Derecho y Cambio Social, 2015.

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Gabriel José da Silva Serra

Gabriel José da Silva Serra

Mestre em Genética, Perito Grafotécnico, Perito em Acidente de Trânsito

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