Vari motivi giustificano l’attenzione degli scienziati per lo studio del DNA mitocondriale (mtDNA). Materiale genetico extranucleare che possiede caratteristiche proprie riguardo modalità di trasmissione e contenuto di variabilità.
Tracce biologiche esigue o molto degradate possono essere tipizzate studiando l’mtDNA, allo scopo di risalire comunque a un profilo genetico dell’individuo da cui la traccia deriva.
È un livello d’informatività certamente molto ridotto, considerando che questo tipo di materiale genetico viene trasmesso praticamente inalterato attraverso la linea femminile. In alcuni casi, però, si tratta dell’unico modo per confermare un’identità. L’esame dell’mtDNA viene largamente utilizzato per l’identificazione nei disastri di massa. Come è per esempio accaduto per le vittime dell’attentato alle Twin Towers di New York.
Anche se le tecniche attuali permettono di sequenziare l’intero mtDNA, per gli scopi identificativi è sufficiente studiare la regione del d-loop, tra l’altro particolarmente sensibile alle mutazioni.
La tecnica utilizzata impiega, anche in questo caso, sequenziatori automatici di acidi nucleici. Questa volta non si tratta di effettuare misurazioni di frammenti differenziati per lunghezza, come nel caso degli alleli dei microsatelliti. Si tratta piuttosto di leggere singolarmente tutte le basi che compongono la sequenza di quel tratto genetico.
Vengono quindi utilizzati metodi di sequenziamento, propri della biologia molecolare. Iil risultato è la produzione di tracciati elettroforetici, secondo una tecnica di marcatura-lettura come mostra la figura qui sotto. Ciascuna base è rappresentata da un colore virtuale.
Ogni colore corrisponde a una delle quattro basi del DNA (A, T, C, G): lo strumento assegna un colore virtuale diverso a ogni picco.
Le sequenze ottenute sono registrate come variazioni rispetto alle sequenze di riferimento descritte per la prima volta da Anderson e successivamente da Andrews. Esistono diversi progetti mondiali per l’esame dell’mtDNA. Vi è interesse non solo forense, ma riguarda anche e soprattutto gli evoluzionisti perché associato allo studio delle popolazioni. In Europa è attivo EMPOP [1], un portale che consente numerose applicazioni per l’analisi di profili mitocondriali. C’è la possibilità di effettuare ricerche riguardo alla frequenza di distribuzione di un profilo, compresa la distribuzione di frequenza nelle popolazioni. Particolarmente utile per condurre valutazioni riguardo alla provenienza geografica del donatore di una traccia.
Recentemente l’ISFG ha pubblicato linee guida per le analisi e l’interpretazione di profili mitocondriali [2]. Esse contengono tra l’altro sedici raccomandazioni alle quali è necessario adeguarsi. Certamente non si tratta di un esame da eseguire alla leggera, perché richiede dotazioni particolari dei laboratori che decidano di farlo. In termini di adeguatezza delle strutture e soprattutto di controllo delle contaminazioni.
Per l’mtDNA, come per il cromosoma Y, è necessario estendere le analisi anche ai marcatori autosomici. Ovviamente quando possibile, prima di assumere risultati definitivi in ordine alla provenienza della traccia, poiché la variabilità tra le popolazioni è moderata.
In altri termini potrebbero verificarsi risultati di compatibilità tra un reperto e un sospetto per solo effetto del caso. Quindi non già per l’effettiva provenienza della traccia da quell’individuo, ma perché per esempio il vero donatore è un soggetto imparentato lungo la linea materna. Oppure il profilo mtDNA è così diffuso in quella popolazione da essere presente anche in persone non correlate nelle generazioni più recenti.
In definitiva, l’esame dell’mtDNA, come quello del cromosoma Y, è particolarmente utile per le esclusioni. Per i casi di concordanza c’è necessità di veramente grande attenzione nella formulazione dei risultati d’identità.
[1] http://empop.online/
[2] W. Parson et al., DNA Commission of the International Society for Forensic Genetics: revised and extended guidelines for mitochondrial DNA typing, in Forensic Sci Int: Genetics (2014)13, 134-142.