BIOTECHNOLOGIA W MEDYCYNIE SĄDOWEJ

Biotechnologia Oznacza zastosowanie technologiczne, które używa systemów biologicznych, organizmów żywych lub ich składników, żeby wytwarzać lub modyfikować produkty lub procesy w określonym zastosowaniu. Biotechnologia medyczna, inaczej czerwona biotechnologia: W ostatnich latach zastosowanie metod rekombinacji DNA w lecznictwie i farmaceutyce doprowadziło do znacznego postępu w zwalczaniu chorób i produkcji leków. Genetyka w medycynie znalazła głównie zastosowanie w diagnostyce chorób genetycznych. Genetyka wykorzystywana jest również w testach na ustalenie ojcostwa, w testach genowych, terapii genowej, klonowaniu, hodowli narządów, opracowaniu ludzkiego genomu. Badanie kariotypu można przeprowadzać podczas ciąży w celu wykrycia anomalii genetycznych. Genetyka bierze takżeudział w walce z nowotworami. Inżynieria genetyczna otwiera przed nami zupełnie nowe perspektywy. Taka wiedza o genetyce doprowadzić może do tego, że sami zaczniemy kierować ewolucją człowieka. 

Profil genetyczny- zbiór sekwencji DNA, dobranych w taki sposób, aby był unikalny dla każdego człowieka. Nie tylko stosuje się go w kryminalistyce, dzięki niemu ustala się również tożsamość ofiar katastrof, a także pokrewieństwo

Zastosowanie w kryminalistyce Ustalenie DNA ofiary Porównanie DNA z miejsca przestępstwa do DNA podejrzanych Wiele krajów tworzy bazy danych profili genetycznych, dzięki czemu mogą skuteczniej poszukiwać sprawców przestępstw

Inżynieria genetyczna ingerencja w materiał genetyczny organizmów, w celu zmiany ich właściwości dziedzicznych. Polega ona na wprowadzaniu do komórek organizmu, którego cechy chcemy zmienić (biorcy), określonego odcinka DNA innego organizmu (dawcy).

Inżynieria genetyczna polega na : izolowaniu fragmentów materiału genetycznego z komórki, wprowadzeniu zmian do informacji genetycznej, przenoszeniu fragmentów DNA do komórek innego organizmu, powielaniu (klonowaniu) genów i całych organizmów

Genetyka sądowa Jest jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin genetyki i współczesnej kryminalistyki. Ta nowa dyscyplina naukowa, łączy metody i narzędzia badawcze genetyki, biologii molekularnej, immunologii oraz  kryminalistyki. Genetyka sądowa zajmuje się określaniem pokrewieństwa pomiędzy osobami, a także identyfikacją genetyczną śladów biologicznych pozostawionych na miejscu przestępstwa.

Dyscyplina ta znana jest przede wszystkim z działalności stosowanej, wykorzystującej stare, tradycyjne, jak i bardzo nowoczesne metody badawcze do aplikacji praktycznych takich jak: identyfikacja zwłok i szczątków ludzkich, identyfikacja osób, w tym również noworodków zamienionych w szpitalu, identyfikacja zamienionych próbek materiału biologicznego, przede wszystkim krwi oraz preparatów histologicznych, ustalanie pokrewieństwa, ustalanie spornego ojcostwa oraz sporadycznie macierzyństwa, ustalanie cech przestępstwa (motywów, przebiegu, skutków) oraz badanie polimorficznych cech dziedziczonych zgodnie z płcią (mtDNA oraz cechy z chromosomu Y). Ludzkie DNA, a także technika namnażania DNA za pomocą reakcji PCR została po raz pierwszy wykorzystana do celów identyfikacyjnych 25 lat temu

DNA DNA (kwas deoksyrybonukleinowy) – jest to spolimeryzowana cząsteczka złożona z czterech różnych jednostek zwanych deoksyrybonukleotydami (skróty: A, T, G i C) i niosąca informację genetyczną (geny) zakodowaną w ich kolejności. Najpewniejszą metodą identyfikacji człowieka jest obecnie przebadanie próbek DNA, który tworzy genetyczny materiał wszystkich naszych komórek. Każdy człowiek ma unikalny kod DNA

PCR (Reakcja łańcuchowa polimerazy) (z angielskiego Polymerase Chain Reaction), technika umożliwiająca amplifikacje (namnażanie) fragmentów DNA in vitro przy użyciu polimerazy DNA. Została opracowana przez Kary B. Mullis i M. Smitha, którzy za to otrzymali w 1993 Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. Łańcuchowa reakcja polimerazy zrewolucjonizowała współczesną biologię molekularną, umożliwiając wyprodukowanie milionów kopii fragmentu DNA w zaledwie kilka godzin.

Odcisk genetyczny DNA fingerprinting, czyli metoda „genetycznych odcisków palców”. To metoda polegająca na izolowaniu i sporządzaniu obrazów fragmentów DNA. Opracowana przez Brytyjczyka Aleca Jeffreysa w 1984. .

BPA – Analiza Plam Krwawych jest jedną z kilku specjalności w dziedzinie medycyny sądowej. Korzystanie z plamy krwi jako dowodu nie jest niczym nowym, jednak zastosowanie nowoczesnej nauki pozwoliło się rozwinąć tej dyscyplinie wiedzy. Nowe technologie, zwłaszcza postępy w analizie DNA pozwalają uzyskać coraz więcej informacji nawet z pojedynczych śladów. BPA opiera się na wiedzy z biologii, chemii, matematyki i fizyki. Z fizykochemicznego punktu widzenia krew jest zawiesiną, czyli mieszaniną cieczy oraz ciał stałych (elementy komórkowe) i zachowuje się jak płyn nienewtonowski. Krew przypomina właściwościami raczej emulsję niż zawiesinę.

Jak to działa? Pobrane z komórek DNA izoluje się, następnie trawi odpowiednimi enzymami restrykcyjnymi, które tną DNA w specyficznych miejscach. Pocięte fragmenty DNA sortuje i rozdziela się elektroforetecznie. Rozdzielone fragmenty DNA przenosi się na filtr nitrocelulozowy i hybrydyzuje się z radioaktywnymi sondami, następnie fotografuje. Dostaje się w ten sposób „genetyczne odciski palców” – obraz fragmentu DNA przypominający swoim wyglądem kod paskowy. W przypadku zbyt małej wyjściowej ilości DNA - namnaża się DNA, stosując PCR. Ponieważ każdy osobnik posiada swój własny charakterystyczny wzór DNA, metodę tę określa się jako metodę genetycznych odcisków palców. DNA fingerprinting stosuje się w diagnostyce chorób dziedzicznych (np. hemofilii, anemii sierpowatej, choroby Alzheimera, choroby Huntingtona), w kryminalistyce do identyfikacji przestępców na podstawie pozostawionych przez nich śladów biologicznych.

Do badania śladów krwawych nieodzowna jest się znajomość takich pojęć jak: Grawitacja (nie ma wyjątków - działa na wszystko). Lepkość - jest to wartość tarcia wewnętrznego w płynie. Napięcie powierzchniowe - jest siłą, która pozwala kropli utrzymać swój kształt (siły przyciągania pomiędzy cząsteczkami cieczy).

Odontologia Odontologia (nauka o rozwoju, budowie, fizjo- i atologii zębów) - jako technika identyfikacji przy wykorzystaniu kartotek dentystycznych, stała się niezastąpioną metodą podczas np. identyfikacji ofiar masowych katastrof. Normalnie dorosły człowiek posiada maksymalnie 32 zęby. Mają one wiele cech indywidualnych, charakterystycznych tylko i wyłącznie dla danej osoby. Są to przede wszystkim: -kształt i wielkość poszczególnych zębów; -ustawienie ich w linii łukowej; -wzajemne położenie szczęk; -wszelkie nieprawidłowości w budowie; -nabyte deformacje i ubytki; -wyniki "działalności" dentysty – wszelakie plomby, mostki, protezy itp. -starcia powierzchni żucia.

Odontolog musi także ocenić, czy ślady po ugryzieni pochodzą od: -człowieka - ślad w kształcie litery "U", ślady kłów mniej wyraźne; -psa - wąski łuk z wyraźnie zaznaczonymi śladami po kłach; -kota - mały zaokrąglony łuk z nakłuciami po kłach; -gryzonie - małe ślady z wyraźnymi bruzdami po siekaczach. Krótko mówiąc - zęby mogą nam oddać nieocenione usługi nie tylko w procesie objadania się.

Wiemy już jak ważne jest określenie, czy znaleziony szkielet należy do  osoby, której poszukujemy, lub co do śmierci której mamy podejrzenia. Ale co zrobić, gdy znajdujemy pojedynczy szkielet lub czaszkę, o których nie mamy pojęcia do kogo mogłyby należeć? 

Metoda rekonstrukcji plastycznej  nazywana jest też metodą Gierasimowa, od nazwiska rosyjskiego uczonego Michaiła Gierasimowa, współtwórcy Laboratorium Rekonstrukcji Plastycznej Radzieckiej Akademii Nauk, otwartego w 1950 r. Podstawą metody rekonstrukcji plastycznej jest stwierdzenie, że możliwe jest ustalenie zależności grubości pokrywy mięśniowej do części kostnych w poszczególnych typach antropologicznych. Tzn. że dla różnych ras ludzkich można określić, jak grubo mięśnie pokrywają czaszkę w danym miejscu.   W skrócie technika prezentuje się następująco: -najpierw wykonuje się odlew czaszki; -w ważnych miejscach anatomicznych wbija się małe kołeczki, na których zaznacza się grubość tkanki mięśniowej w danym miejscu;  -w oczodoły wstawia się kulki z polistyrenu; -na odlew nakłada się glinę rzeźbiarską do wysokości zaznaczonej na kołeczkach; -po wyschnięciu gliny uzupełnia się głowę o brwi, włosy itp. 

Rys. - "Filip II - ojciec Aleksandra Wielkiego" - rekonstrukcja twarzy - źródło: muzeum w Manchesterze Rys. - "Dziewczynka znaleziona w bagnach Yde w Holandii" - rekonstrukcja twarzy przeprowadzona przez  muzeum w Manchesterze

Wraz z pojawieniem się możliwości jakie niesie technika komputerowa, zmieniła się również metoda tworzenia podobizny na podstawie czaszki.  Obecnie wykorzystuje się o tego światło lasera.  W przybliżeniu wygląda to tak: -czaszkę ustawia się na obrotowym podeście;  -od obracającej się czaszki odbijane jest światło lasera; -dane przekazywane są do komputera gdzie odpowiedni program porównuje je z danymi osób o podobnych wymiarach czaszki; -na podstawie zgromadzonych danych tworzony jest model twarzy. Stosuje się kolorowy skaner laserowy o nazwie 3090CN oraz rotujące platformy. Laser uderza w około 50 tys. punktów na czaszce i dane o nich przekazywane są do komputera.

Ślady biologiczne Badanie śladów biologicznych  w praktyce najczęściej sprowadza się do badań plam krwi, nasienia, śliny i włosów. Ale każda wydzielina ciała ludzkiego może być potraktowana jako ślad biologiczny. Także komórki naskórka, pot, mocz, itp. Aby takie ślady zbadać, należy je najpierw znaleźć, prawidłowo zabezpieczyć i rozpoznać. A to wbrew pozorom wcale nie jest takie proste.

Przyczyna i rodzaj zgonu W medycynie sądowej ważne jest rozróżnienie dwóch pojęć: rodzaju i przyczyny śmierci. W praktyce wyróżnia się trzy rodzaje śmierci: -naturalną - czyli wynikającą ze starzenia i zużycia organizmu - z przyczyn samoistnych - chorobowych - czyli skutek chorób, zwyrodnień, stanów zapalnych itp. -gwałtowną - czyli powodowana przez różnorakie czynniki zewnętrzne. Nietrudno się domyślić, że to właśnie śmierć gwałtowna jest głównym przedmiotem zainteresowania lekarzy medycyny sądowej.

Przyczyna śmierci jest pojęciem w pewnym sensie bardziej ścisłym niż rodzaj - lekarz musi określić jakiego narządu choroba lub zaprzestanie działania spowodowało zgon. Przyczyną śmierci może być  np.: zatrucie tlenkiem węgla, uduszenie w przypadku utonięcia itp.

Dziękujemy za uwagę ! ☺ Klaudia Złotecka Weronika Dewar kl. 3B

Źródła: www.biotechnolog.pl/ www.kryminalistyka.fr.pl/ www.nauka.gov.pl www.wikipedia.pl www.prezi.com www.radiologia24.pl Zdjęcia: http://www.rezerwat.muzeumczestochowa.pl/czy-wiesz- ze/rekonstrukcja-twarzy/ www.kryminalistyka.fr.pl http://www.tanatopraktor.pl/ http://www.tvp.info/