Comparison of DNA Quality Between Gray and White Matter in Postmortem Brain Tissue for Forensic Analysis
Questo studio dimostra che la sostanza bianca nel tessuto cerebrale post-mortem preserva il DNA amplificabile in modo più efficace rispetto alla sostanza grigia, rendendola una fonte superiore per l'analisi forense degli STR, evidenziando al contempo l'importanza del trattamento con RNasi e della quantificazione specifica per il dsDNA per una valutazione accurata.
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Quando un corpo viene ritrovato dopo che è trascorso molto tempo, il compito di identificare la persona cade spesso sul minuscolo, invisibile codice nascosto all'interno delle sue cellule: il DNA. Questo materiale genetico è l'identificatore definitivo, ma è fragile. Con il passare del tempo e la decomposizione del corpo, questo codice si danneggia, viene frammentato in pezzi più piccoli o mescolato con altri detriti biologici che confondono le macchine utilizzate per leggerlo. Nella scienza forense, dove ogni campione è prezioso e spesso l'unico disponibile, gli scienziati devono trovare il posto migliore in cui cercare questo codice. Il cervello umano è un bersaglio particolarmente prezioso perché è protetto all'interno del cranio, schermato dagli elementi e dai batteri che distruggono altri tessuti. Anche quando il resto di un corpo si è decomposto significativamente, il cervello spesso rimane abbastanza intatto da fornire risultati. Tuttavia, il cervello non è un blocco di tessuto uniforme; è diviso in due tipi principali di materia, grigia e bianca, che appaiono diverse e sono composte da cellule differenti. Per anni, gli esperti forensi hanno trattato il tessuto cerebrale come una singola risorsa, ma un nuovo studio suggerisce che questo approccio potrebbe ignorare un dettaglio cruciale su dove il miglior DNA sia effettivamente nascosto.
Ricercatori della Scuola di Medicina dell'Università Sungkyunkwan e del Centro Medico Asan di Seoul si sono posti l'obiettivo di indagare se una parte del cervello contenga materiale genetico migliore dell'altra. Hanno raccolto tessuto cerebrale da cinquanta diversi casi di autopsia, che spaziavano da corpi freschi a quelli che si erano decomposti significativamente. Per garantire che stessero confrontando mele con mele, hanno separato con cura la materia grigia, che è densa di corpi cellulari nervosi, dalla materia bianca, che è composta principalmente da fibre nervose isolate. Hanno poi sottoposto i campioni a una serie di rigorosi test. Per prima cosa, hanno misurato la quantità totale di materiale genetico utilizzando strumenti di laboratorio standard che fanno passare la luce attraverso il campione. Successivamente, hanno trattato alcuni campioni con un enzima speciale che agisce come un paio di forbici, tagliando via l'RNA — un altro tipo di molecola genetica che è spesso presente in grandi quantità nel cervello ma è inutile per l'identificazione. Infine, hanno utilizzato un metodo altamente sensibile per contare solo il DNA umano specifico che può essere copiato e letto, e hanno poi tentato di generare profili genetici completi dai campioni.
I risultati hanno rivelato una svolta sorprendente nel modo in cui dovremmo considerare il tessuto cerebrale. Quando i ricercatori hanno esaminato i campioni grezzi senza rimuovere l'RNA, la materia grigia appariva avere una concentrazione di materiale genetico molto più alta rispetto alla materia bianca. Sembrava che la materia grigia fosse la fonte più ricca. Tuttavia, questo era un'illusione. Una volta tagliato via l'RNA, la situazione si è ribaltata completamente. La materia bianca ha dimostrato di contenere in realtà più del DNA a doppio filamento utilizzabile di cui i ricercatori forensi hanno bisogno. La materia grigia aveva mascherato il suo vero valore con un carico pesante di RNA, che i test standard basati sulla luce contavano come DNA. Questa contaminazione era così significativa da far apparire la materia grigia superiore, quando in realtà era la fonte più debole per scopi di identificazione.
Lo studio è andato oltre, testando quanto bene il DNA potesse essere effettivamente utilizzato per creare un profilo, che è l'ultimo passaggio nell'identificare una persona. Hanno fatto passare i campioni attraverso un processo che amplifica marcatori specifici, cercando la forza del segnale prodotto. Ancora prima che l'RNA venisse rimosso, la materia bianca produceva costantemente segnali più forti e chiari rispetto alla materia grigia. Questa differenza è diventata ancora più pronunciata nei corpi decomposti. In quei casi, la materia bianca ha trattenuto il suo DNA utilizzabile molto più a lungo della materia grigia. La materia grigia, ricca di cellule che si degradano rapidamente dopo la morte, ha perso la capacità di fornire un profilo genetico chiaro molto più velocemente. La materia bianca, con la sua diversa struttura cellulare, ha preservato i frammenti di DNA intatti necessari per l'analisi per un periodo più lungo.
Forse il risultato più pratico è stato come la rimozione dell'RNA abbia influenzato i risultati. Nella materia grigia, il trattamento del campione con l'enzima che rimuove l'RNA ha migliorato drasticamente la qualità del profilo genetico, aumentando significativamente la forza del segnale. Ciò suggerisce che l'RNA si stesse fisicamente intralciando l'analisi, affollando il DNA. Nella materia bianca, invece, la rimozione dell'RNA ha avuto pochissimo effetto perché ce n'era semplicemente meno in partenza, e il DNA era già in uno stato migliore. I ricercatori hanno scoperto che la materia bianca forniva costantemente i risultati più affidabili, specialmente nei casi in cui il corpo si era decomposto da un certo tempo.
Questo lavoro cambia il modo in cui i ricercatori forensi dovrebbero approcciare il tessuto cerebrale. Non è più sufficiente prelevare un pezzo di cervello e sperare nel meglio. Se l'obiettivo è identificare un corpo decomposto, la materia bianca è la scelta superiore. Offre una concentrazione più alta del DNA specifico necessario per l'identificazione ed è più resistente alla degradazione che avviene dopo la morte. Sebbene la materia grigia possa comunque essere utilizzata, specialmente se l'RNA viene rimosso accuratamente prima, essa è un bersaglio meno efficiente. Lo studio conferma che il cervello rimane una risorsa vitale per risolvere i casi irrisolti, ma evidenzia anche che sapere esattamente quale parte del cervello campionare può fare la differenza tra un test fallito e un'identificazione riuscita. Concentrandosi sulla materia bianca e utilizzando metodi che mirano specificamente al DNA utilizzabile, gli esperti forensi possono estrarre più valore da questi campioni difficili, trasformando quello che un tempo era un puzzle impegnativo in un percorso più chiaro verso la giustizia.
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