У отдела ДНК есть лаборатории как в Таллинне, в главном здании EKEI, так и в Тарту, в Институте био- и трансляционной медицины (Биомедикуме). Маарья Садам, руководитель отдела, отмечает, что в целом он выполняет три основные задачи. "Первая и самая важная часть — это ДНК-анализы для расследований преступлений, проводимые для полиции. Ежегодно мы выполняем около 1300 экспертиз и анализируем примерно 8000 образцов с мест происшествия", — объясняет она.

Второй задачей является управление государственным биометрическим реестром по уголовным делам (RSBR), который представляет собой базу данных ДНК, связанных с преступной деятельностью. Эта работа имеет международный масштаб, поскольку в рамках соглашения PRÜM данные сопоставляются с базами большинства стран Евросоюза. "Третья задача — установление родства как по запросам судов, так и частных лиц", — добавляет Садам.

От ватной палочки до травинки

Когда совершается преступление, полиция собирает с места происшествия все предметы, которые могут быть связаны с делом, и отправляет их в Институт судебной медицины. Прежде чем другие отделы начнут исследовать эти предметы, специалисты по анализу ДНК должны найти на них следы генетического материала человека. "Это могут быть, например, биологические следы на одежде. Являются ли они кровью? Есть ли там сперма? Чья это ДНК? Эти вопросы задаются чаще всего", — перечисляет Маарья Садам.

Количество объектов, отправляемых с одного места происшествия на экспертизу, может варьироваться от одного до сотен. "Самые распространенные — это ватные палочки, с помощью которых полиция уже взяла ДНК-пробы", — отмечает Садам. Также на исследование часто поступают предметы одежды, упаковки с наркотическими веществами, топоры, ножи и отвертки. Бывают и необычные случаи, например, травинка со следами спермы или след мочи на снегу. "Их доставляют в лабораторию в термоконтейнере, хранение требует отрицательных температур", — описывает специалист по ДНК Силья Эрг.

ДНК-отдел исследует предметы и берет с них пробы генетического материала. По словам Маарьи Садам, здесь часто анализируют образцы, взятые из следов крови, слюны и спермы. "Самую большую часть составляют контактные следы, которые остаются, когда человек прикасается к какой-либо поверхности. Объектом нашей экспертизы является не сам отпечаток пальца, а клетки, оставшиеся на поверхности", — уточняет она.

После взятия и анализа проб следует сравнение с ДНК всех подозреваемых. Для этого полиция запрашивает у них, а при необходимости и у жертв, сдачу генетического материала. Хотя лабораторный анализ для получения первых результатов занимает около двух дней, на завершение одной экспертизы в среднем уходит три недели.

В стандартном анализе эксперты исследуют 16 ДНК-маркеров плюс один показатель, указывающий на пол. "Большинство маркеров, используемых для сравнения в повседневной работе, фактически не содержат никакой информации и не кодируют внешних признаков. Они специально выбраны только для идентификации личности, чтобы мы могли различать людей и определять донора биологического материала," — объясняет Силья Эрг. Если важно узнать цвет глаз, волос или кожи человека, а также его биогеографическое происхождение, проводится следующий анализ, в котором сравнивается другой тип и большее количество маркеров.

Все пробы в базе данных кодируются в виде чисел, и эксперты сравнивают их между собой: маркер за маркером ищутся совпадения. "Если речь идет о высококачественном ДНК-профиле, полученном от одного человека, для связи с подозреваемым он должен совпадать на 100%," — говорит Садам. Смешанные профили, содержащие ДНК нескольких людей, представляют собой более сложный случай: по ним можно определить, какой процент материала принадлежит каждому донору, и чьего биологического материала в образце больше, а чьего меньше.

По словам Садам, анализ может определить, кто связан с образцом или объектом, отправленным на экспертизу. Однако интерпретировать эти результаты далее должны полиция и прокуратура. "Это не работает так, что тот, кто оставил больше всего ДНК, автоматически является преступником. Решение о виновности принимает суд," — соглашается Эрг.

Какого цвета преступление?

Для анализа образцов, поступающих с места преступления, традиционно используют микроскопы, а также зрение и опыт эксперта. В лабораториях ДНК-отдела появились новые устройства, которые ускоряют работу с этими методами. Так, уже несколько лет применяется осветительный прибор, который делает невидимые следы видимыми. "Например, пятна слюны или крови на черной ткани невозможно увидеть невооруженным глазом, но, используя свет определенных длин волн, можно сделать их видимыми," — объясняет Маарья Садам.

Прибор находится в небольшой комнате без окон, которая условно делится на чистую и грязную зоны. По словам Сильи Эрг, с устройством одновременно работают два человека: один берет пробы в чистой зоне, а другой ассистирует в грязной зоне, вводя данные и следя за процессом. "У обоих все участки тела должны быть полностью закрыты. В этой комнате нельзя даже дышать или чихать," — улыбается Эрг.

Осветительный прибор находится в небольшой комнате без окон, которая условно делится на чистую и грязную зоны. Силья Эрг и Маарья Садам в чистой зоне.

Для демонстрации прибора Эрг приносит три предмета одежды из коллекции образцов для обучения студентов: пару джинсов и две пестрые блузки. "Сначала предмет распаковывают: например, это джинсы жертвы. Осматриваем их глазами, чтобы найти что-то, похожее на биологические жидкости," — объясняет Эрг. Также анализируется описание инцидента, чтобы логически определить места, откуда брать пробы. Например, если жертву тянули за ногу, стоит взять пробы с нижней части штанин.

Если образцы плохо видны невооруженным глазом, на помощь приходит прибор. "Его особенность — большой выбор ламп разного цвета и фильтров. Они позволяют активировать различные материалы, заставлять молекулы светиться и отфильтровывать фоновые шумы," — поясняет Эрг. Какой свет и фильтр выбрать, зависит от ткани и типа пятна. Например, для джинсов и пятен слюны подходит знакомый по фильмам синий ультрафиолетовый свет, а засохшее пятно крови на цветной рубашке выявляется с помощью инфракрасного спектра.

После того как пятно найдено, эксперт с помощью ватного тампона берет пробу, которая затем помещается в специальную пробирку. Специалист решает, будет ли из взятого образца сразу выделяться ДНК или перед этим проведут микроскопический анализ. Последний часто используется, например, при исследовании образцов после изнасилований, где задача экспертизы — выявление сперматозоидов. Для этого клеточный материал из образца помещают на предметное стекло и окрашивают. "Для окрашивания сперматозоидов мы используем метод, называемый Christmas tree. Ядро клетки окрашивается в красный цвет, а цитоплазма — в зеленый," — говорит Садам.

Затем сперматозоиды отправляют в соседнюю лабораторию, где их будут идентифицировать при помощи основанной на искусственном интеллекте системы микроскопии. "Силья сейчас занимается ее валидацией, и мы надеемся ввести систему в эксплуатацию в начале нового года," — отмечает Садам. Эрг надеется, что в будущем эта система ускорит расследование преступлений, связанных с изнасилованиями.

Для демонстрации системы Эрг показывает подготовленные образцы. По ее словам, сперматозоиды с места преступления обнаружить гораздо сложнее, так как помимо клеток в образце содержатся и другие материалы. "Это совершенно естественно. Поэтому помощь искусственного интеллекта здесь неоценима, так как он способен обнаружить сперматозоиды даже на фоне любых посторонних помех," — с надеждой говорит она.

"Поэтому помощь искусственного интеллекта здесь неоценима, так как он способен обнаружить сперматозоиды даже на фоне любых посторонних помех," — говорит Эрг.

Когда препарат помещают под микроскоп, система сначала измеряет фокусное расстояние. "Она ищет оптимальное место для фотографирования, так как клетки невероятно малы," — объясняет Эрг. Машина различает фон стекла, а также находящиеся на нем клетки, пылинки или бактерии. Система фотографирует все выявленные объекты и сравнивает их по одному с характерными признаками сперматозоидов, определенными искусственным интеллектом. "В конце она сообщает, насколько найденный объект похож на сперматозоид. Совпадение может быть нулевым, 50-процентным или стопроцентным," — продолжает Эрг. Если искусственный интеллект обнаруживает наличие сперматозоидов, находку всегда подтверждает эксперт-человек.

По словам Эрг, машины особенно полезны при исследовании крупных объектов, таких как постельное белье. Если раньше нужно было брать множество проб наугад, то теперь правильные места буквально становятся видимыми. "Наша работа стала быстрее и результативнее," — подчеркивает эксперт

Теперь можно определить родство даже с дальними родственниками

Образцы, взятые у подозреваемых для экспертиз, попадают в RSBR — базу данных ДНК. "На данный момент в нашем реестре содержится около 70 000 человек. Это составляет примерно 5,4% населения Эстонии," — поясняет Маарья Садам. Кроме того, в базе хранится около 10 000 профилей с мест преступлений, которые являются так называемыми неопознанными, то есть не совпали ни с одним из зарегистрированных лиц. Ежегодно в базу добавляется около 5000 новых профилей.

"Согласно закону о судебной экспертизе, персональные профили хранятся в реестре 40 лет, а профили с мест преступлений — 75 лет," — отмечает Садам. Если полиция брала образцы у людей, случайно или намеренно оказавшихся на месте преступления, чтобы исключить их причастность, то их данные не хранятся длительное время. ДНК-профили с мест преступлений Институт судебной медицины обменивает с европейскими странами, присоединившимися к соглашению PRÜM, чтобы при необходимости отследить преступника за границей.

В третьей сфере деятельности отдела — определении родства — Маарья Садам отмечает важный технологический прорыв. "До 2024 года мы использовали методику, которая позволяла определять только родство первой и второй степени," — объясняет она. Другими словами, можно было установить родство между ребенком и родителем или ребенком и бабушкой/дедушкой, а также биологическое родство с дядей или тетей. "Нашей большой мечтой было сделать значительный шаг вперед и достичь возможности устанавливать родство до двоюродных братьев и сестер," — вспоминает Садам.

В 2022 и 2023 годах ДНК-отдел участвовал в международном проекте сотрудничества, в рамках которого тестировался набор маркеров под названием FORCE, разработанный учеными из США и Швеции. Этот набор включает около 5400 маркеров и позволяет определять дальнее родство. Участие в проекте подтвердило работоспособность нового метода, после чего он был валидирован в ДНК-отделе и внедрен в начале 2024 года.

"Теперь мы можем определять родство третьей и четвертой степени, например, двоюродных или троюродных братьев и сестер," — отмечает Садам. В некоторых случаях можно сделать еще один шаг и определить родство с ребенком двоюродного брата или сестры. "В принципе, любой, кто хочет установить отцовство или другое родство, может воспользоваться этой услугой," — рассказывает Садам.