Laut einer neuen Studie der Binghamton University der State University of New York kann eine Technik, die ursprünglich zur Extraktion von DNA aus Wollmammuts und anderen antiken archäologischen Exemplaren entwickelt wurde, möglicherweise zur Identifizierung schwer verbrannter menschlicher Überreste verwendet werden.
Die Forschung ist veröffentlicht im Zeitschrift für Forensische Wissenschaften.
Brandopfer können anhand von Zahnakten identifiziert werden, wenn die Zähne erhalten sind und solche Aufzeichnungen vorhanden sind. Häufig sind DNA-Tests die einzige Möglichkeit, stark verbrannte Leichen zu identifizieren. Forscher können verwertbare DNA aus Knochen extrahieren, die Bedingungen zwischen 200 und 250 Grad Celsius ausgesetzt sind; Zwischen 350 und 550 Grad fällt die DNA-Konzentration stark ab.
„Tatsächlich gibt es eine umgekehrte Korrelation: Je höher die Verbrennungstemperatur, desto weniger DNA bleibt erhalten“, erklärte Matthew Emery, Forschungsassistent für Anthropologie an der Binghamton University, der Hauptautor. „Ein Teil der Idee bestand darin, zu untersuchen, wie DNA in verschiedenen Temperaturbereichen systematisch abgebaut wird.“
Die Forscher verwendeten zwei verschiedene Techniken, um DNA aus den Knochen und Zähnen von 27 Brandopfern zu extrahieren, darunter Hausbrände, Flugzeugabstürze, LKW-Brände und Autounfälle.
Eine Technik wurde ursprünglich entwickelt, um alte DNA aus der Megafauna der Eiszeit zu extrahieren und wird auch bei menschlichen Überresten verwendet, die in archäologischen Kontexten gefunden wurden, beispielsweise bei Neandertalern. Das zweite, sogenannte Protokoll zur vollständigen Entmineralisierung, wurde von Odile Loreille, einer Forensikerin beim FBI und einer der Co-Autoren des Papiers, entwickelt.
Beide waren in der Lage, Daten bis zur 350-Grad-Marke zu erhalten. Unterhalb dieser Temperatur ist möglicherweise das forensische DNA-Protokoll vorzuziehen, während die alte DNA-Technik die Amplifikation kürzerer DNA-Fragmente ermöglicht, was sie bei heißeren Bränden nützlich macht.
Die Forscher entwickelten außerdem eine Methode, um die Hitze von Bränden anhand der Knochenverfärbungsmuster zu bestimmen. Knochen, die Temperaturen unter 200 Grad Celsius ausgesetzt sind, sind in der Regel gut erhalten, während gelbe und braune Verfärbungen auf Temperaturen zwischen 200 und 300 Grad hinweisen und ein schwarzes oder rauchiges Aussehen zwischen 300 und 350 Grad liegt. Knochen, die Temperaturen zwischen 550 und 600 Grad ausgesetzt sind, können grau erscheinen, während Temperaturen darüber zu einem weißen oder kalzinierten Aussehen führen.
Mit diesem Wissen können Forensiker auswählen, welche Knochen für die DNA-Extraktion am besten geeignet sind.
„Der Sinn der Studie besteht darin, einen Best-Practice-Ansatz für forensische Anthropologen und forensische Wissenschaftler zu entwickeln, die in diesem Bereich arbeiten“, sagte Emery.
Neben der Brandtemperatur spielt auch die Art des Knochens eine Rolle. Lange Knochen – Schienbein, Oberschenkelknochen, Elle und die in Ihren Händen und Füßen – sind tendenziell die besten Reservoire, weil sie dick sind und eine harte Außenseite haben, die dazu neigt, die DNA zu bewahren, erklärte er.
Emery arbeitet derzeit an einem weiteren Projekt mit verbrannten Überresten aus Maricopa County, um Opfer von Erkältungsfällen zu identifizieren.
„In diesen Fällen gab es zu diesem Zeitpunkt noch keine Technologie, um sie zu identifizieren“, sagte er. „Die gleichen Techniken, die vor Ort eingesetzt werden, um DNA von Wollhaarmammuts zu gewinnen, verwenden wir jetzt, um DNA von Opfern in Erkältungsfällen zu gewinnen.“
Zu den Co-Autoren gehören Laure Spake, Assistenzprofessorin für Anthropologie an der Binghamton University; Anne Stone, Emerys Mentorin an der Arizona State University, wo er ein Postdoktorandenstipendium absolvierte; Katelyn Bolhofner, Jane Buikstra, Suhail Ghafoor, Cyril Versoza, Erin Rawls und Stevie Winingear aus Arizona State; Laura Fulginiti, forensische Anthropologin beim Maricopa County Medical Examiner’s Office in Arizona; und Odile Loreille, eine forensische Wissenschaftlerin im FBI-Labor.
Mehr Informationen:
Matthew V. Emery et al., Gezielte Anreicherung von SNPs des gesamten Genoms aus stark verbrannten Skelettresten, Zeitschrift für Forensische Wissenschaften (2024). DOI: 10.1111/1556-4029.15482