Seguro que habrás visto algún capítulo de la serie CSI en el
que Grissom coge con sumo cuidado un pelo en la escena del crimen. Si el pelo
en cuestión mantiene la raíz es relativamente fácil extraer el DNA y hacer un
análisis del perfil genómico, que si coincide con el sospechoso, permite
demostrar que el susodicho estuvo en la escena del crimen. Aunque el pelo es
una de las muestras más empleadas en la investigación forense, a veces no
permite un análisis tan preciso. Si el pelo es cortado o carece de raíz, la
cantidad de DNA que se extrae es mucho menor y el análisis mucho más difícil.

El conjunto de microbios que viven en tu cuerpo se llama microbiota y todos los genomas de esos
microbios es el microbioma. El
estudio del microbioma humano ha demostrado que la composición de bacterias no solo es diferente en cada parte del
cuerpo sino que también es distinta entre individuos, lo que podría ser
interesante desde el punto de vista de la investigación forense.

Ahora por primera vez, a un grupo de australianos (1) se les
ha ocurrido analizar la composición microbiana del pelo humano, para ver si
podría tener interés forense. La
pregunta que querían responder era si la composición bacterias del pelo es
diferente según las personas y si esto podría ser empleado como herramienta
forense adicional al análisis clásico del DNA.

Para ello, han empleado muestras de pelo de siete individuos
sanos, tres hombres y cuatro mujeres de entres 23 y 53 años de edad. Además,
dos de ellos eran pareja. Los voluntarios cogieron muestras de su propio pelo
de la cabeza y del pubis, en tres tiempos diferentes, al comienzo del estudio y
dos y cinco meses después. Se extrajo el DNA de las muestras, en concreto de
tres pelos, se concentró el DNA, se amplificó mediante PCR y se realizó una
secuenciación masiva. Los datos se analizaron bioinformáticamente para
determinar la composición de bacterias en la muestra.

Los resultados demostraron que los datos obtenidos de las muestras de pelo del pubis tenían un
mayor potencial para aplicaciones forense que los del pelo de la cabeza. El
microbioma del pelo de la cabeza era muy similar en todos los individuos y no
parece tener una aplicación forense clara.

La composición microbiana del pelo del pubis fue muy similar
en cada persona a lo largo del estudio, lo que sugiere que es bastante estable.
Además, el microbioma del pelo del pubis, a diferencia del pelo de la cabeza,
parece estar menos influenciado por factores ambientales.

Sí que hubo diferencias entre sexos en la composición microbiana
del pelo del pubis: el pelo de las
mujeres tenía una mayor cantidad de bacterias del grupo Lactobacillus, prácticamente ausentes en el pelo de los hombres.
Este dato, por ejemplo, permitía diferenciar claramente el origen del pelo
según el sexo del indivuduo. La presencia de Lactobacillus se puede explicar porque este grupo bacteriano es
característico y uno de los más frecuente en la vagina. Además, comparado con el
pelo del pubis de los hombres, el de las mujeres tenía mayor diversidad
microbiana.

Los datos obtenidos de las dos personas (un hombre y una
mujer) que eran pareja fueron muy interesantes. El microbioma del pelo del
pubis fue muy diferente entre ellos en las dos primeras muestras (tomadas al
inicio y a los dos meses). Sin embargo, la composición fue muy similar en la
última muestra, tomada en el quinto mes. 
Resulta que, a diferencia de en las dos primeras muestras, esta pareja
había mantenido relaciones íntimas antes de la toma de la última muestra de
pelo. Según los investigadores, este resultado sugiere que durante el acto sexual puede haber también cierta mezcla de la
microbiota, que explicaría, por ejemplo, la aparición de Lactobacillus en la última muestra del
pelo del hombre. Las muestras de la
pareja compartían más microbios que las de los individuos que no eran pareja.

Durante el acto sexual también puede haber transferencia de bacterias
ente las dos personas

La comparación de todos lo datos sugiera también que todos los individuos tenían algunos grupos
microbianos propios y únicos en la muestra de pelo del pubis, lo que podría
llegar a tener valor en la investigación forense. Dicho de otra forma, se
podría diferenciar el pelo de cada individuo por el perfil de bacterias
presentes en el mismo.

Este estudio se ha realizado solo con siete individuos, y solo
dos de ellos eran pareja. Como sugieren los mismos autores, son necesarios más análisis
con un mayor número de muestras. Sin embargo, los datos sugieren que el análisis del microbioma del pelo del
pubis puede ser tener interés como herramienta forense, especialmente en aquellos
casos de un acto de violencia sexual. Este análisis podría ayudar a asociar
a la víctima con el asaltante.

Habrá que estar atentos a la próxima temporada de CSI:
seguro que incorporan esta nueva técnica entre sus análisis.

(1) Metagenomic analyses of bacteria on human hairs: aqualitative assessment for applications in forensic science. Tridico, S. R., y
col. Investig Genet. 2014. 5 (1): 16. doi: 10.1186/s13323-014-0016-5.

Seguir el rastro del
virus para saber quién infecta a quién

Si sigues la serie de CSI habrás visto como Grisson y su
equipo son capaces de dar con el malo de la película analizando “las
epiteliales” que se deja en la escena del crimen. Mediante técnicas de
secuenciación del DNA y análisis bioinformático, los investigadores son capaces
de demostrar que una muestra biológica concreta es tuya. La probabilidad de
acertar es tan alta, que estas pruebas ya son empleadas en los juicios y sirven
para condenar (o absolver) al presunto criminal. Esto se hace con el DNA de las
células de la piel, por ejemplo, pero ¿podemos seguir la pista de una
infección, de un microbio, y demostrar dónde y por quién comenzó la infección?.

En febrero de 1998 se detectaron una serie de casos de
infección por el virus de la hepatitis C
entre pacientes que habían sufrido algunas pequeñas intervenciones quirúrgicas
en Valencia (España). A partir de esos casos se realizó un estudio
epidemiológico muy exhaustivo, se examinaron los expedientes de un total de
66.000 personas que habían tenido algún tipo de intervención en los hospitales
donde se sospechaba que había ocurrido la infección. Se confirmó un brote de
hepatitis C en cientos de pacientes. El único factor en común en todas las
personas con hepatitis C fue un anestesista que les atendió en el quirófano y que,
por lo visto, se inyectaba él mismo un poco de anestesiaba antes de la
operación y luego con la misma aguja anestesiaba al paciente. El anestesista
era portador del virus de la hepatitis C. En 2007, el juez encontró culpable a este
médico de infectar intencionadamente al menos a 275 personas con el virus,
cuatro de las cuales fallecieron por complicaciones debidas a esta infección.
El anestesista fue condenado a 1.933 años de cárcel, aunque probablemente solo
permanezca 20, según la legislación actual.

Para probar su inocencia, el anestesista afirmaba que en
realidad él era quien había sido infectado por alguno de los pacientes y no al
revés. ¿Se puede probar científicamente esta afirmación?, ¿podemos estar
seguros de que el inicio de todas las infecciones fue el virus del anestesista
o, como afirmaba él, él es uno más de la cadena de infectados?, ¿tenían los
virus de todos los pacientes un origen común, y este era el anestesista?, ¿quién infectó a quién?, ¿quién fue el
origen de todo, el culpable?.

El asunto no es fácil. El virus de la hepatitis C tiene una
capacidad de variación enorme, puede mutar increíblemente rápido, evoluciona a una gran velocidad. Por
eso, lo que no se espera es que las secuencias de los genomas de los virus de
distintas personas coincidan exactamente. Dentro de un mismo paciente con
hepatitis C, podemos encontrar distintas pequeñas variantes genéticas del virus
en distintas zonas del cuerpo o a lo largo del tiempo de la infección. Por eso,
encontrar una relación filogenética, una relación entre los virus, demostrar el
orden de aparición temporal de distintos virus, demostrar si los virus de los
paciente provenían del anestesista, no ha sido una tarea sencilla. No se trata
por tanto de comparar simplemente las secuencias de los genomas para ver si son
iguales, sino que hay que diseñar métodos para ver la relación “familiar” entre
los virus.

(Bhattacharya, S. (2014). Science in court: Disease detectives. Nature, 506 (7489), 424-426)

Investigadores
de la Universidad de Valencia han aportado evidencias científicas que
demuestran que el origen estuvo en el anestesista. Mediante técnicas de filogenética forense (secuenciación del
genoma y análisis bioinformático) han analizado cerca de 4.200 secuencias
virales. Analizaron 11 muestras de virus de cada una de las 321 personas que se
sospechaba que podían haber sido infectadas por el anestesista, y de 42
personas de la misma zona con hepatitis C pero sin relación alguna con el
anestesista (estas muestras se emplearon como controles negativos). Todas se
compararon con las secuencias del virus del anestesista. Así, trazaron cómo ha sido la evolución del virus y pudieron
“dibujar” su árbol familiar, como un árbol
genealógico familiar del virus. Este árbol filogenético ocupaba nada menos
que 11 metros de papel impreso!

Analizando los datos, determinaron la probabilidad de que
cada persona hubiera sido infectada por el anestesista frente a la probabilidad
de que la fuente de infección no tuviera nada que ver con él. En la mayoría de
los casos la probabilidad de que el anestesista fuera la fuente de infección
fue mayor de 10⁵, en algún caso llegaba a ser de 6,6 x 10⁹⁵!.
Como este virus evoluciona tan rápidamente, los investigadores fueron también
capaces de estimar las fechas en las que pudieron ocurrir las infecciones,
desde enero de 1987 a abril de 1998, lo que coincidía con los datos
epidemiológicos.

Las probabilidades de que el origen de la infección fuera el
anestesista eran altísimas y las fechas coincidían. Estos resultados ayudaron al juez a determinar una relación directa con
el anestesista en 275 casos. Pero además, estos mismos análisis han
permitido demostrar que otros 47 casos sospechosos al final no tenían nada que
ver con el virus del anestesista, la fuente de infección en estos casos no fue
el médico.

De todas formas, siempre hay que ser cautos, aunque con
estas técnicas puedes descartar totalmente que dos muestras tengan relación y
demostrar así que una persona NO es culpable, nunca puedes probar la
culpabilidad al 100%. Los resultados de la filogenética forense no son siempre
definitivos, pero en este caso aportaron pruebas irrefutables que confirmaban
los datos epidemiológicos y ayudaron al juez a un veredicto justo y veraz.

Información adicional:

El virus de la hepatitis C
pertenece a la familia de los Flavivirus,
posee envoltura y un genoma tipo RNA de una sola hebra (sentido positivo) de
unos 9,6 kb. El genoma codifica para una poliproteína de cerca de 3.000
aminoácidos, que se procesa y da lugar a tres proteínas estructurales y siete
reguladores. La región genética E1-E2 es la más hipervariable. Se han descrito
11 genotipos diferentes del virus. Además, cada genotipo tiene diferentes
subtipos. La distribución geográfica de estos genotipos y subtipos es variable.
Existen unos 160 millones de personas en el mundo infectadas por el virus de la
hepatitis C, cerca del 80% desarrollan una hepatitis crónica, que en muchos
casos es asintomática.  El 20% pueden
desarrollar complicaciones series como cirrosis y cáncer de hígado. El virus se
trasmite principalmente por contacto sanguíneo. 

González-Candelas, F., et. (2013). Molecular evolution in court: analysis of a large hepatitis C virus outbreak from an evolving source BMC Biology, 11 (1) DOI: 10.1186/1741-7007-11-76 

Bhattacharya, S. (2014). Science in court: Disease detectives. Nature, 506 (7489), 424-426