IDENTIFICAÇÃO HUMANA EM CASO FORENSE POR MEIO DA ANÁLISE DE MICROBIOTA CUTÂNEA

Autores: Noah Fierer, ,Christian L. Lauber, ,Nick Zhou, Daniel McDonald, Elizabeth K. Costello e Rob Knight
PNAS | April6,2010 | vol.107 | no.14 | 6477–6481
Colaboração do resumo tradusido por: Eduardo Rodrigues Ms. Do Departamento de Genética e Evolução da Universidade Federal de São Carlos UFSCA.

A superfície da pele humana abriga uma ampla gama de bactérias e que podem ser transferidas para outras superfícies uma vez que estas sejam tocadas, além disso, tal comunidade bacteriana pode sobreviver por um longo período de tempo sobre diversas superfícies, isto porque muitas sobrevivem a temperaturas e pressões elevadas, pH extremos, incidência de radiação ultravioleta e outros estresses ambientais.
Estudos recentes tem demonstrado que há um grau de compartilhamento de microbiota pouco considerável entre dois indivíduos (Fierer et al., 2008), e um nível de diferenciação individual é observado em outros pontos da pele humana. (Grice et al., 2009; Costello et al., 2009). Além do mais, as comunidades bacterianas são relativamente estáveis ao longo do tempo, por exemplo: algumas horas depois de lavar as mãos é possível recuperar a microbiota associada (Fierer et al., 2008), e em média, a variação interpessoal da microbiota supera a variação intraindividual.
Considerando que os indivíduos podem abrigar uma microbiota associada a pele única, temporalmente estável e transferível, os autores sugerem que seja possível, usando as bactérias, identificar um indivíduo que tenha tocado algum objeto, como por exemplo, um teclado ou “mouse” de computador.
Assim sendo, para demonstrar a aplicabilidade da hipótese dos autores, algumas premissas devem ser seguidas: (i) O DNA bacteriano oriundo de uma superfície tocada por uma pessoa deve permitir uma caracterização e comparação adequada da microbiota; (ii) as comunidades bacterianas devem se manter estáveis nas superfícies por dias ou até semanas; e (iii) as superfícies que forem tocadas podem ser efetivamente associadas a indivíduos por meio da avaliação do grau de similaridade entre a comunidade bacteriana sobre o objeto e do indivíduo que a tocou.
Dessa forma, os autores executaram três estudos correlacionados que combinam técnicas recentes na análise filogenética de comunidades (Lozupone & Knight, 2005) e metodologia de pirosequenciamento (Hamady et al., 2008). Primeiro foi comparado a comunidade bacteriana encontrada em teclados e mouse de computador indivíduos e nos dedos dos proprietários destes. Segundo, foi a similaridade das comunidades sobre objetos, estocadas a –20ºC (método padrão de armazenamento de amostras antes da extração de DNA) em relação aos objetos sob temperatura ambiente por 14 dias. Finalmente, os objetos foram associados aos indivíduos pela comparação da comunidade bacteriana sobre os teclados e mouse de computador contra um banco de dados contendo informações sobre a microbiota associada à pele para mais de 250 indivíduos, incluindo os proprietários.
Os autores, para avaliarem os critérios i e iii, recolheram amostras de três computadores e compararam as comunidades bacterianas sobre as pontas dos dedos dos proprietários. Outros computadores públicos e pessoais foram amostrados de modo a avaliar o grau de correspondência entre as comunidades bacterianas dos dedos dos proprietários em relação a computadores nunca tocados por eles. Após as coletas, o DNA bacteriano foi extraído de “swabs”, e a composição bacteriana foi determinada pela abundância de seqüências de nucleotídeos referentes ao gene 16S (localizado no genoma mitocondrial), sendo obtidos 1400 sequências distintas por amostra. Os autores puderam constatar que a comunidade bacteriana nas pontas dos dedos dos proprietários dos computadores e de seus respectivos computadores eram muito similares entre si do que em comparação aos de outros indivíduos. Estes resultados demonstram que o DNA bacteriano pode ser recuperado de superfícies relativamente pequenas, que a composição das comunidades associadas aos computadores são distintas entre os três teclados, e que os indivíduos transferiram uma composição única sobre o seus teclados.
Outras amostras foram retiradas do teclados dos computadores, com o auxílio de um “swab”, a fim demonstrar a estabilidade temporal das comunidades bacterianas associadas a pele sobre outras superfícies. Desta forma, um estudo em pequena escala foi conduzido a fim de avaliar se as comunidades bacterianas sofrem alterações na composição após exposição a condições ambientais típicas. Igualmente, amostras da superfície da pele de indivíduos foram retiradas e armazenadas a –20ºC e outras armazenadas em temperatura ambiente (≈20°C) por cerca de 15 dias. Os resultados mostraram que as condições ambientais típicas afetaram a composição de maneira não considerável ou a capacidade de resolver diferenças entre a composição bacteriana sobre a pele de dois indivíduos, em até duas semanas.
Estes resultados demonstraram um grande potencial na aplicação na identificação de indivíduos em casos forense, dando condições de associar a bactéria em um objeto a um possível suspeito que tenha contato com aquele objeto e mantendo as mesmas características genotípicas da bactéria da flora que compõe a mão do mesmo individuo.
Os resultados indicaram que a metodologia apresentada possui uma aplicação potencial nas ciências forenses, de modo a possibilitar conexão entre um objeto e seu usuário. Portanto, outro experimento mais objetivo foi planejado, de maneira a determinar a eficácia da metodologia para identificação forense. Os autores objetivavam verificar se a composição bacteriana sobre um objeto pessoal eram mais similares a bactérias encontradas sobre a pele do proprietário do que em comparação com outros indivíduos da população, ou seja, uma análise similar ao cálculo de Probabilidade de Coincidência ao Acaso (RMP, do inglês Random Matching Probability), executada em laudo genéticos. Assim, foram amostradas bactérias de nove “mouses” computadores que não tinham sido tocados por mais do que 12 mãos a partir da mão da mão proprietário. Em todos os nove casos, a comunidade bacteriana sobre cada “mouse” foi significativamente mais similar a comunidade presente na mão do proprietário do que em relação as outras mãos presentes no banco de dados, indiicando o potencial da técnica para identificação humana.
No entanto, como em outras técnicas com aplicações forenses, o estudo requer testes mais consideráveis e refinamentos a fim de testar a precisão da técnica em comparação com outras técnicas padrões já validadas. Os autores ainda citam que será importante avaliar como a precisão da técnica pode ser aprimorada pela compilação de um amplo banco de dados de comunidades bacterianas associadas a pele, obtendo mais seqüências por amostra, realizando coletas múltiplas por objetos ou mãos, desenvolvendo novos métodos de análise de similaridade das composições bacterianas, entre outras análises. Além de ser testada a funcionalidade da metodologia em superfícies de materiais diferentes, objetos pouco tocados freqüentemente, ou objetos que tenham estado em contato com múltiplos locais do corpo de uma dada pessoa.


Referências:
Fierer N, Hamady M, Lauber C L, Knight R (2008) The influence of sex, handedness, and washing on the diversity of hand surface bacteria. Proc Natl Acad Sci USA 105: 17994–17999.
Grice E A, et al. NISC Comparative Sequencing Program (2009) Topographical and temporal diversity of the human skin microbiome. Science 324:1190–1192.
Costello E K, et al. (2009) Bacterial community variation in human body habitats across Space and time. Science 326:1694–1697.
Lozupone C, Knight R (2005) UniFrac: A new phylogenetic method for comparing Microbial communities. Appl Environ Microbiol 71:8228–8235.
Hamady M, Walker J, Harris J, Gold N, Knight R (2008) Error-correcting barcoded Primers allow hundreds of samples to be pyrosequenced in multiplex. Nat Methods 5: 235–237.