Microorganismos ayudando a resolver crímenes

Bacterias bajo la lupa… Flickr cc/ Toca Boca

La genética forense ha evolucionado mucho a lo largo de las últimas décadas y el ADN es clave en multitud de crímenes para saber quién es el verdadero culpable. Sin embargo, solemos pensar únicamente en la detección de ADN humano, pero no es el único que puede ser útil en algunas situaciones, también pueden ayudarnos virus y bacterias.

Un virus tiene una capacidad enorme de mutar, lo que les permite adaptarse rápidamente a las condiciones de los nuevos hospedadores y así poder escapar a los ataques del sistema inmune. Hay multitud de grupos de investigación que se dedican a estudiar la forma en la que evolucionan diferentes virus, como puede ser la gripe o el VIH, y cuáles son las características a nivel de ADN de estos virus a lo largo de los años. Además de ser útil para poder establecer la “historia” del virus pudiendo llegar muchos siglos atrás (lo cual es muyyyyy interesante), a nivel sanitario permite avanzar en el desarrollo de terapias antivirales y vacunas. Sin embargo, los estudios evolutivos sirven para muchas más cosas y una de ellas es aportar pruebas para resolver un crimen.

Pero antes, ¿qué es un estudio filogenético? Es un tipo de análisis que se centra en establecer la relación evolutiva entre dos organismos a partir de su secuencia de ADN comparando las regiones variantes. Cuando nos centramos en una especie podemos establecer relaciones entre sus poblaciones: cada subpoblación acumulará mutaciones distintas que permitirán diferenciarlas al construir un árbol filogenético, y es que la probabilidad de que dos poblaciones adquieran la misma mutación de forma independiente es baja.

Por ejemplo: si secuenciamos el ADN del VIH de un paciente en San Francisco, con toda probabilidad encontraremos un número alto de mutaciones diferentes respecto al de una muestra de VIH de Valencia, ya que las mutaciones van acumulándose con el tiempo distanciándolas cada vez más. De esta manera tendrán muchas más diferencias entre sí que si comparamos cada una de las muestras por separado con otras muestras de pacientes de la misma zona geográfica. Sin embargo, podría ocurrir que fueran muy similares: si el paciente de Valencia hubiera viajado recientemente a San Francisco y se hubiera infectado allí o si tuvo relaciones aquí con un turista americano de dicha ciudad. Construyendo un árbol a partir de muestras de ambas zonas podríamos verlo fácilmente, aunque el paciente nos mienta acerca de los antecedentes, gracias a la aplicación de modelos evolutivos con los que incluso podemos llegar a datar el momento en que pudo darse la infección. Guay, ¿no? Veamos la utilidad en la práctica forense de este tipo de estudios.

EL PRIMER CASO

La primera vez que se utilizó en un juicio un análisis filogenético de un virus fue en Estados Unidos en los años 90. Un médico tenía una relación extramatrimonial con una de las enfermeras de la clínica y quiso vengarse cuando ella decidió acabar con la relación en 1995. Su venganza fue la siguiente: inocularle restos sanguíneos de dos pacientes, uno portador de VIH y otro, de hepatitis C. La excusa por lo visto fue la de administrarle vitamina B-12; sin embargo, ella noto al poco tiempo que algo no iba bien: se había infectado con VIH.

El primer paso fue hacer un listado de los contactos sexuales de la víctima a lo largo de los últimos 10 años y comprobar si había algún seropositivo, y también, al ser enfermera, el posible contacto con algún paciente con SIDA o historial de accidentes con agujas infectadas. Todo ello dio resultados negativos, indicando que la víctima no se había infectado anteriormente al momento de esa inyección. Quedaba probar que la causa fue la inyección.

Gracias al poco cuidado del médico y la habilidad de los investigadores, comprobaron que había un paciente seropositivo en los últimos registros de la consulta y encontraron restos sanguíneos en el despacho del médico que resultaron ser positivos para VIH. Solo quedó analizar las secuencias de ambas muestras que, por seguridad y evitar contaminaciones, fueron secuenciadas en dos laboratorios distintos. Utilizaron la secuencia de dos genes, de los que se obtuvo un 99,87% y un 99,36% de identidad entre ambas muestras, un grado de similitud alto pero no suficiente para confirmar nada.

Posteriormente, se construyeron los árboles filogenéticos incluyendo secuencias de muestras de VIH de la zona como control, de esta manera podía verse si realmente otra persona de la ciudad pudiera ser el transmisor. Para que quede más claro: si comparamos dos objetos podremos decir cuánto se parecen, pero necesitamos un conjunto de objetos para decir cuál es el que se parece más. En un árbol es igual: con las dos secuencias solo no nos vale si queremos saber quién infectó a quién, necesitamos un conjunto representativo de la población para no perdernos secuencias más parecidas a las que queremos comparar. Al final, para concluir, la muestra a la que más se parecía fue a la del paciente del cual se encontraron los restos.

El uso de esta técnica es limitado porque depende mucho de si el muestreo realizado se acerca suficiente al momento de la infección, de lo contrario corremos el riesgo de perder eventos de infección intermedios que no estamos viendo. En este caso, el estudio sirvió para condenar en 1998 a un médico a 50 años de prisión por intento de asesinato en segundo grado.

EJEMPLO EN ESPAÑA: EL CASO MAESO

Un caso muy mediático en la zona de Valencia fue la del anestesista Juan Maeso. En 1998, un número creciente de pacientes de dos hospitales, uno público y otro privado, en que trabajaba Maeso fue diagnosticado de hepatitis C y saltó la alarma. Resultó que el anestesista, que según dicen tenía cierta adicción a los sedantes que administraba, se inyectaba parte del sedante antes de inocular el resto al paciente que debía anestesiar. Todo ello lo hacía utilizando la misma aguja, lo cual ya es grave, pero además era plenamente consciente de ser portador de hepatitis C.

Un grupo de investigación de la Universidad de Valencia realizó todo el estudio de secuencias de pacientes positivos para hepatitis C en el área de Valencia que hubieran sido tratados en algún momento por Maeso. El análisis fue más complicado que en el ejemplo anterior por dos motivos principalmente:  en muchos casos la infección se produjo unos 10 años antes (alrededor de 1988), lo cual como hemos visto complica poder establecer los eventos de transmisión, y además hay evidencias de que el virus se compartimentaliza: se introduce en un órgano y evoluciona independientemente del que se encuentre en otra parte del organismo. Estos eventos de microevolución intrapaciente aumentan la variabilidad y complica la búsqueda del ancestro, es decir, las características de la partícula del virus que comenzó la infección.

Finalmente, este complejo trabajo permitió descartar aquellos pacientes cuyo virus no “emparentaba” directamente con el de Maeso, siendo distinta la fuente de infección, y establecer el brote producido por el anestesista en 275 pacientes. Por esa razón y otras evidencias aportadas, Maeso está en la cárcel cumpliendo una condena de 1933 años de prisión, de los cuales solo cumplirá los 20 máximos establecidos por la ley.

LAS BACTERIAS TAMBIÉN SON CHIVATAS

Las bacterias pueden ayudar a revelar la posible responsabilidad en un crimen, aunque aún se necesitan muchos más estudios para que esto se lleve a la práctica algún día.  De la misma manera que hemos visto, se puede analizar las bacterias que “llevamos” encima con las de otras partes, como las de un objeto en la escena del crimen, mediante la metagenómica. Lo que se hace es recoger todo el ADN bacteriano presente en un sitio X (o parte del cuerpo), secuenciarlo por técnicas de secuenciación masiva y establecer la cantidad de bacterias de cada tipo que hay presente gracias a su secuencia, de esta forma establecemos la estructura poblacional.

Se conoce que la población bacteriana que vive en nuestra piel es muy diversa, tanto que según un estudio podemos diferenciar si algo lo ha tocado un individuo u otro ya que solo compartiríamos un 13% de las bacterias que viven en nuestra mano. Además, las bacterias son capaces de sobrevivir en las superficies varias semanas, lo cual puede ser tremendamente útil para un estudio forense. Eso sí, si no se ha tocado y las condiciones ambientales no son extremas.

Para determinarlo hicieron una comparativa entre teclas de ordenador y poblaciones bacterianas de las puntas de los dedos. La conclusión fue que había más diferencias entre individuos que entre las teclas vs. dedos de un mismo individuo, lo cual trataron de testar posteriormente intentando asignar los ratones de ordenador de 9 individuos con una base de datos de 270 muestras bacterianas de manos. La mejor coincidencia siempre fue el del propietario.

De igual manera, se ha intentado establecer la relación con las bacterias de la superficie del teléfono y también las de la suela de los zapatos. En las pruebas con el teléfono, en que intervienen bacterias de manos y cara, los resultados indican que puede establecerse quién es el dueño; sin embargo, en la suela es algo más complicado. Aunque la idea en principio es buena (tendremos un tipo de bacterias u otro depende de dónde pisemos), también hay que tener en cuenta que nosotros también depositamos bacterias de la suela en el entorno, incluso puede que más de las que son “recogidas”, de manera que requiere análisis con más profundidad para contemplar todos los factores que intervienen.

Así que, cuidado con lo que hacéis, ¡unos pequeños seres pueden delataros!

Paula Ruíz

Bibliografía:
Metzker M. L., Mindell D. P., Liu X-M, Ptak R. G., Gibbs R. A., Hillis D. M. (2002) “Molecular evidence of HIV-1 transmission in a criminal case”. PNAS. 99, 22: 14292-14297.
http://abcnews.go.com/Technology/story?id=97856&page=1
González-Candelas F., Bracho M. A., Moya A. (2013) “Molecular evolution in court: analysis of a large hepatitis C virus outbreak from an evolving source”. BMC Biology. 11:76
http://www.elmundo.es/elmundo/2007/05/15/espana/1179218459.html
Fierer N., Lauber C. L., Zhou N., McDonald D., Costello E. K., Knight R. (2010) “Forensic identification using skin bacterial communities”. PNAS. 107, 14: 6477-6481.
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Paula Ruiz Hueso