Artikkel

Bedre identifisering av kompliserte DNA-sporprofiler

Øyvind Bleka
Øyvind Bleka viser hvordan topphøydene i en enkel DNA-profil kan se ut. Han har utviklet programvaren EuroForMix som gir bedre analyse av kompliserte DNA-sporprofiler og som er basert på åpen kildekode. Foto: Gunhild M. Haugnes/UiO Bruk bildet.

Bedre identifisering av kompliserte DNA-sporprofiler

Øyvind Bleka har utviklet et statistisk verktøy for DNA-analyse, kalt EuroForMix, som høster internasjonal anerkjennelse.

Siden man for rundt 30 år siden begynte å ta i bruk DNA for å identifisere personer som har avsatt biologiske spor har det skjedd en revolusjon innen rettsinformatikk.

En rekke nye metoder basert på matematikk, statistikk og datateknologi er tatt i bruk, noe som øker rettsikkerheten.

De fleste har nok sett CSI og andre TV-serier hvor DNA-prøver av mistenkte personer kjøres inn i et dataprogram, og etter få sekunder raskt dukker det opp et treff.

– Men det fungerer ikke helt som på TV-seriene. Det er som oftest langt mer komplisert, smiler UiO-statistikeren Øyvind Bleka.

Flere personer i en DNA-profil

Han har akkurat tatt doktorgrad i å utvikle metoder som går ut på å identifisere personer for såkalte kompliserte DNA-profiler.

Det handler om prøver hvor flere personer inngår og dermed flere DNA-avtrykk er involvert. I tillegg kan avtrykket inneholde artefakter som kompliserer enda mer.

Øyvind Bleka, rettsgenetikk
Dataavtrykk av DNAet i form av topphøyder. Foto: Gunhild M . Haugnes/UiO Bruk bildet.

– Vi kan for eksempel få inn celleprøver hentet fra et gevær som flere har brukt og avlagt hudrester, blod eller lignende.  Det er slett ingen enkel sak å skille dem fra hverandre selv ikke med moderne teknologi.

Dataavtrykket av DNAet består av tallrekker og grafiske topphøyder. Noen ganger kan deler av DNAet for de ulike personene være likt, noe som kompliserer identifiseringen.

Nytt statistisk verktøy

Blekas nyutviklede statistiske verktøy øker muligheten for å identifisere de ulike personene i en slik prøve. Dette vil ikke minst ha stor betydning innen rettsgenetikk og da bevisvurderingen i straffesaker.

– Jeg har jobbet med nye metoder som gjør det mulig å sammenligne referanseprofiler til kjente personer med en slik komplisert DNA-profil, sier Bleka som påpeker at han har tatt i bruk en statistisk modell for å modellere topphøydene i slike profiler.  

Topphøydene kan gi ekstra informasjon siden de gjenspeiler mengde DNA fra avsetterne. Dette gjør så man utnytter mer av informasjonen i dataene og kan redusere antall såkalte falske negative prøvesvar.

Det er svært usannsynlig at to tilfeldige personer har lik DNA-profil, men mange i en populasjon kan ha DNA-profiler som ligner og dermed overlapper hverandre i en slik prøve.

Personer som er i nær slekt, som for eksempel søsken, har mange likheter i sitt DNA. Derfor er det mer krevende å skille dem fra hverandre.

Beate Schönenberger, Øyvind Bleka
Bioingeniør Beate Schönenberger ved Folkehelseinstituttet viser statistiker Øyvind Bleka hvordan man tar ut de biologiske sporene som skal DNA-analyseres. Det lages så en molekylærmodell av prøvene, som så omdannes til dataavtrykk som så kan analyseres av moderne datateknologi. Foto: Gunhild M . Haugnes/UiO Bruk bildet.

Det er upraktisk å analysere hele DNAet, så man velger ut enkeltområder eller markører istedenfor – med utviklingen økes antall valgte markører.

For fire år siden analyserte man med 10 markører, nå er det 16. Snart vil det analyseres med enda flere. Det blir stadig vanskeligere å snike seg unna DNA-treff.

LES OGSÅ: UiO-forskere undersøker om Donald Trump er julenissen: Teorien styrkes hver gang den påtroppende amerikanske presidenten sier slemme ting.

DNA-analysen omhandler sannsynlighetsberegninger basert på informasjonen om tallrekkene til dataavtrykket av DNAet – men i tillegg å også utnytte informasjonen i topphøydene,  gjør beregningene langt mer kompliserte.

Hittil har det kun vært mulig å utnytte topphøydeinformasjon gjennom kommersielt utviklet programvare.

Ny programvare med åpen kildekode

– Det at det dreier seg om proprietær programvare med lukket kildekode har sine betenkelige etiske sider. Man kan ikke alltid være helt sikker på at programmet ikke inneholder feil eller at beregningene følger teorien, påpeker Bleka.

I sin doktorgrad har han derfor utviklet programvaren EuroForMix som er basert på åpen kildekode og fritt tilgjengelig for alle som jobber med DNA-analyse.

– Det er et brukervennlig program som de som jobber innen rettsgenetikk kan bruke, sier Bleka som har avlagt doktorgraden ved Matematisk institutt ved UiO i samarbeid med Avdeling for biologiske spor ved Folkehelseinstituttet.

Stor internasjonal interesse

Han vil også fortsette å videreutvikle programvaren i samarbeid med flere laboratorier i Europa.

Og det er stor interesse for EuroForMix. Bleka har allerede undervist om bruk av EuroForMix på tre europeiske workshops. Allerede er det mange land som har tatt programmet i bruk for testing. Det gjelder blant annet Italia, Tyskland, Spania, Israel og ikke minst Nederland.

Les mer på Titan.uio.no:

Dødsraten i Game of Thrones er realistisk. Synes du TV-serien er i blodigste laget? Men statistiske analyser viser at serien gir en ganske realistisk gjengivelse av antall døde sammenlignet med en ekte borgerkrig fra middelalderen.

Ingrid Glad: Statistikeren som vil forstå verden

Les også

Professor Nils Christian Stenseth blar andektig i Mendels gamle manuskript

– Fantastisk opplevelse å få bla i Mendels manuskript

Professor Nils Chr. Stenseth har opplevd mye i løpet av en lang forskerkarriere, men besøket i St. Thomas-klosteret i den tsjekkiske byen Brno ble likevel noe utenom det vanlige. Der fikk Stenseth nemlig lov til å bla i et av biologiens aller viktigste verk: Munken Gregor Mendels håndskrevne originalmanuskript fra 1865.