Исследования в отделе судебно-биологических экспертиз

Отдел судебно-биологических исследований образован для выявления и исследования биологичсеских объектов на вещественных доказательствах. Конечной целью исследования является установление принадлежности выявленных следов конкретному человеку.

Объектами судебно-биологической экспертизы являются следы крови, спермы, волос, пота, слюны, других выделений человека, частицы органов и тканей. Эти объекты находят на месте происшествия, теле, одежде, обуви и головном уборе человека, повреждающих предметах и других вещественных доказательствах.

После фотографической, компьютерной или описательной фиксации исходного вида биологических следов на вещественных доказательствах начинают поиск невидимых следов. Для этого используют оптические, химические, люминесцентные и иные специальные методы.

Предварительный поиск не исключает необходимости доказать природу биологического объекта. Она устанавливается разными методами в зависимости от сущности объекта.

Далее будут рассмотрены доказательные методы исследования объектов наиболее часто встречающихся в практике отдела судебно-биологических исследований: крови, спермы, частиц органов и тканей, волос.

Исследование крови.Исследование этого объекта носит характер жесткого последовательного алгоритма: доказательство присутствия крови в объекте, определение видоспецифической принадлежности, установление групповых признаков и некоторых других характеристик крови, доказательство принадлежности выявленного следа крови конкретному человеку.

Доказательство присутствия крови. Для решения этой задачи использовались разные методы: от микроморфологических до микрокристаллических. В настоящее время повсеместно используется только микроспектральный метод доказательства наличия крови. Сущность метода заключается в свойстве некоторых производных гемоглобина (гемохромогена, гематопорфирина) специфично поглощать определенные зоны спектра. Спектр поглощения улавливается с помощью микроспектральной насадки, смонтированной на биологическом микроскопе, на столике которого в поле зрения объектива располагается искомое пятно. В зависимости от сохранности (давности образования) крови в пятне его обрабатывают либо едкой щелочью, получая спектр поглощения гемохромогена, либо концентрированной серной кислотой, получая спектр поглощения гематопорфирина. Оба метода дают специфичные результаты в разведении до 1:16000. Повысить чувствительность микроспектрального исследования возможно, если облучить объект ультрафиолетовыми лучами и получить полосу возбуждения гематопорфирина в строго определенной зоне спектра. Чувствительность этой модификации 1:250000.

При глубоких разрушениях крови предлагают проводить эмиссионный спектральный анализ и судить о наличии крови в объекте по ряду микроэлементов, свойственных крови. Однако этот метод не получил широкого практического применения из-за уничтожения объекта (невозможности проверить результат путем повторного исследования), трудоемкости метода и недостаточной специфичности его результатов. В последние годы успешно применяется (в особенности при поиске старых, замытых, невидимых глазом следов крови на месте происшествия) люминесцентный гемотест, разработанный и запатентованный специалистом Ленинградского областного бюро судебно-медицинской экспертизы В.Л.Сидоровым.

Установление видовой специфичности крови. Эта задача решается на втором этапе исследования пятна крови. В ходе этого этапа устанавливается, принадлежит ли кровь человеку или животному? Если животному, то какому?

В основе установления видовой принадлежности крови лежит реакция преципитации, открытая еще в 1899 году петербургским профессором Ф.Я. Чистовичем. В основе реакции преципитации лежит взаимодействие антигена и антитела. Антителом выступает специфическая сыворотка, способная преципитировать белок только одного биологического вида (человека, птицы, крупного или мелкого рогатого скота, кошки, собаки и т.д.) Антигеном является исследуемое пятно крови. В гомологичном случае, т.е. при видовом соответствии антигена и антитела выпадает преципитат (осадок), который представляет собой комплекс антиген-антитело. В гетерологичном случае осадок не выпадает, так как введенные в реакцию антиген и антитело не взаимодействуют. Эта реакция требует особой технической и методической точности: строго определенных количеств взаимодействующих ингредиентов, целой системы параллельных контрольных опытов (проверяется специфичность сыворотки, физиологического раствора, которым осуществляется вытяжка белка из пятна крови). Несоблюдение этих условий может привести к ложному ошибочному результату.

Существует целый ряд модификаций реакции преципитации: в пробирке, в геле, в капиллярах, на хроматографической бумаге, ацетатцеллюлозной пленке и др. Одни из них требуют особой чистоты и прозрачности взаимодействующих реагентов (реакция преципитации в пробирке), другие позволяют работать с мутными вытяжками из пятен крови (реакция преципитации в геле, на хроматографической бумаге). Чувствительность этих методов колеблется от 1:5000 до 1:10000.

Чувствительность метода повышается при применении метода иммуноэлектрофореза (1:250000), который позволяет дифференцировать даже таксономически близкие виды животных (например, среди крупного рогатого скота отдельно верифицировать оленя, лося, корову и т.п.).

В минимальных следах крови можно определять видовую специфичность методом прямой или непрямой реакции иммунофлюоресценции.

Установление групповых свойств крови.

Также как внешность или строение скелета люди отличаются по разным врожденным признакам (цвету волос и радужки: форме глаз, носа и ушей, форме и строению черепа, рисунку пальцевых узоров и мн. др.), так и кровь имеет разные врожденные характеристики. Каждая из них имеет свою групповую систему, которая содержится в различных структурных элементах крови. Прежде всего это групповая система – АВ0, открытая еще в начале ХХ века благодаря усилиям Янского и Ландштейнера. В эту систему входят четыре основные варианта: 0 или Н(I), только А(II), только В(III) и одновременно А и В (IV). Каждый человек имеет только один из перечисленных четырех вариантов, который содержится не только в крови, но и во всех остальных органах, тканях, средах и выделениях этого человека. Однако групповая система АВ0 – не единственная. Человек (его кровь, ткани, выделения и др.) может дифференцироваться и по другим самостоятельным групповым системам: MNSS, P, Rh (резус), Ласерен, Льюис, Лютеран, Келл, Даффи, Диего и др. Имеются системы, которые принято называть сывороточными: гаптоглобин, гамма-глобулин, группоспецифический компонент, трансферрин, липопротеиды, Gm, Gc и др. Известен достаточно длинный ряд ферментных систем: эритроцитарная кислая фосфатаза, сывороточная холинэстераза, глиоксалаза I, эстераза Д, фосфоглюкомутаза эритроцитов и др.

Определяя принадлежность крови к каждой из перечисленных систем, можно составить своеобразный «портрет крови» отдельно взятого человека.

Существуют несколько методов определения групповой специфичности крови. Одни из них просты и используются при определении группы жидкой крови: например, перекрестный метод выявления группы крови по системе АВ0, заключающийся в последовательном определении антигенов (агглютиногенов) А и В и антител (агглютининов) a и b. Другие отличаются более сложными лабораторными приемами: реакция абсорбции агглютининов в количественной модификации, реакция абсорбции – элюции, реакция торможения агглютинации, реакция смешанной агглютинации, реакция иммунофлюоресценции.

Определение половой принадлежности.

Сущность метода определения половой принадлежности сводится к установлению полового X и Y хроматина. Мужской Y-хроматин обнаруживается в ядрах клеток (в том числе и клеток крови) при окраске их акрихином или его аналогами. Женский X-хроматин устанавливают с помощью люминесцентной микроскопии. Возможно установление половой принадлежности методом геномной идентификации.

Установление принадлежности крови взрослому или ребенку. Метод основан на том, что гемоглобин крови новорожденных и младенцев отличается от такового у взрослых по целому ряду иммунологических и биохимических свойств. Младенцам свойственен фетальный тип гемоглобина (HbF), взрослым – гемоглобин взрослого субъекта (HbA). К моменту рождения ребенка HbF в пуповинной крови достигает 70-80%, но уже к концу первого года жизни снижается до 1-5%. Однако факт повышенного содержания HbF не может быть формально интерпретирован как факт однозначной принадлежности исследуемого объекта крови младенца, так как повышенное содержание HbF может наблюдаться и у беременных женщин. Дифференцируют HbF и HbA методом щелочной денатурации гемоглобина.

Частным вариантом отличия крови взрослого и младенца является дифференцирование крови плода и матери, сыворотке которой присущ фермент лейцинаминопептидаза, отсутствующий в крови плода.

Установление беременности и факта бывших родов. Для решения этого вопроса существует несколько проб: биологических и иммунологических. К первым относится широко применяемая в клинической практике реакция Ашгейма-Цондека, основанная на выявлении гормона передней доли гипофиза – пролана. Иммунологические пробы основаны на выявлении гонадотропного гормона реакцией связывания комплемента, реакцией преципитации или иммуноэлектрофореза, либо путем определения лейцинаминопептидазы, добавочная фракция которой появляется у женщин уже с 8-10-й недель беременности и постепенно нарастает к концу беременности, и сохраняется после родов еще около одного месяца.

Определение регионального происхождения крови, как правило, сводится к отличию менструальной и периферической крови. Наиболее надежным является морфологический метод, основанный на нахождении в пятне крови клеточных элементов слизистой оболочки матки и влагалища. Предложены и другие методы, связанные с изучением фибринолитической и ферментативной активности, но они не отличаются достаточной специфической надежностью.

Определение давности образования пятен крови. Для этой цели предложен целый ряд химических и иммунологических методов, которые однако не дают в необходимой мере точные результаты. Так, например, известно, что содержащиеся в крови ионы хлора вначале концентрируются в центре пятна, а затем постепенно мигрируют к периферии, образуя ореол, ширина которого со временем увеличивается. Другие методы основаны на разной сохранности в пятная крови различных ферментов: лейцинаминопептидазы (до 2 месяцев), окситоциназы (около 3 месяцев), сывороточной холинэстеразы (до 5 месяцев) и т.д.

При исследовании пятен крови перед экспертом могут быть поставлены частные вопросы: о количестве излившейся крови, о факте излияния крови из живого человека или трупа и др. К сожалению, для их решения нет надежных критериев.

Исследование выделений.При исследовании этого объекта решаются два основных вопроса: установление природы пятна (сперма, моча, пот и др.) и возможность его происхождения от конкретного мужчины.

Предварительно осуществляют поиск предполагаемых пятен спермы, которые выявляют либо по характерному внешнему виду, либо по голубоватой люминесценции при освещении объекта ультрафиолетовыми лучами.

Наличие спермы в пятне доказывается микроскопическим методом после того, как при большом увеличении микроскопа (объектив 40^´, окуляр – 8-10^´) удается обнаружить целые сперматозоиды, представленные всеми основными структурными элементами: головкой, шейкой и хвостом. При обнаружении целого сперматозоида параллельно решаетя вопрос о его видовой специфичности, так как по морфологическим признакам сперматозоид человека отличается от сперматозоида животного.

Иногда, при азоспермии или олигоспермии под микроскопом трудно найти сперматозоид. В таких случаях прибегают к другим способам доказательства спермяного происхождения найденного пятна. Для этого используют метод электрофореза, которым выявляют специфичную для спермы человека дополнительную изоферментную фракцию лактатдегидрогеназы – ЛДГ-Х. Доказательством семянного происхождения пятна будет и обнаружение специфического компонента g-семинопротеина. Для этих же целей может быть применена специальная специфическая и чувствительная антиспермальная сыворотка.

Наличие слюны устанавливается цветной реакцией на амилазу с использованием крахмала и йода (растаор Люголя); пота – доказывается цветной реакцией на присутствие аминокислоты серина, мочи – химической реакцией с получением берлинской лазури либо хроматографическим методом; влагалищных выделений – микроморфологическим обнаружением клеток влагалищного эпителия либо иммунологическим методом с выявлением пептидазного изофермента и IV и V фракций лактатдегидрогеназы.

Группоспецифические свойства выделений и крови совпадают. Их устанавливают в основном теми же методами, что и в крови. Разрабтаны способы определения групповой специфичности отдельного сперматозоида. В то же время при совпадении антигенных свойств крови и выделений «сила» антигенов в выделениях разных людей оказывается различной. Антигены спермы только у 70-80% мужчин обладает «сильными» свойствами, у остальных – слабыми. Первых относят к группе, которую условно называют «сильными выделителями», вторых – «слабыми выделителями». Это обстоятельство учитывают, например, при определении возможности происхождения пятна спермы от конкретного мужчины. Так, от мужчины «слабого выделителя» антигена В не может образоваться пятно спермы с четко выраженным антигеном В. О степени «выделительства» можно косвенно судить по результатам исследования слюны и желчи.

В ряде случаев, в особенности при половых преступлениях, на вещественных доказательствах (предметах одежды) могут быть найдены смешанные пятна крови и выделений (спермы, влагалищного содержимого). Для дифференцирования антигенов различного происхождения применяют: а) метод, основанный на использовании сывороток с высоким титром, которые выявляют свойства антигенов выделений и не выявляют свойств антигенов крови; б) метод прогревания объектов, приводящий к денатурации белков крови с утратой их способности к переходу в раствор и сохранении этой способности у антигенов выделений; в) метод афинной хроматографии, который позволяет разделять белки крови и выделений и изучать их свойства отдельно.

Дифференцирование антигенов в смешанных пятна спермы и влагалищных выделений также возможно. Для этого используют методы разделения белков этих выделений реакцией электрофореза в полиакриламидном геле или реакцией иммунофлюоресценции.

Исследование частиц органов и тканей. Исследование этих объектов начинается с определения их органо-тканевой специфичности. Обычно это достигается гистологическим изучением микроструктуры клеток, клеточных ассоциаций и более крупных фрагментов тканей, в которых выявляют строение той или иной ткани, того или иного органа. При незначительных количествах объекта, в особенности на поверхности повреждающих тупых и острых предметов, их фиксируют фотографическими или описательными методами, а затем смывают или удаляют с травмированной поверхности предмета о помощью липкой ленты или осторожным соскобом.

После определения органо-тканевой принадлежности частиц приступают к определению их видового, группового и индивидуального (генетического) происхождения. При этом используется арсенал уже описанных методов исследования.

Исследование волос. Экспертиза этого объекта давно и достаточно хорошо отработана отечественными учеными. Здесь уместно вспомнить первую фундаментальную работу П.А. Минакова «О волосах в судебно-медицинском отношении», увидевшую свет в 1895 году. Атлас-приложение к этому изданию, представляющий собой подробнейшее собрание тщательно выполненных рисунков микроскопического строения волос человека и животных, не потерял своего значения и сегодня.

При исследовании волос решается несколько основных вопросов: 1) волосы ли это; 2) какова видовая принадлежность волос; 3) на какой части тела располагались волосы; 4) каков механизм повреждения или удаления волос (выпали, вырваны, разорваны, рассечены, подвергались термическому или химическому воздействию); 5) имеются ли заболевания волос; 6) какова половая и индивидуальная принадлежность волос.

Решение первых трех вопросов основано на оценке особенностей строения корневой части волоса (луковицы), его сердцевины, коркового слоя и покрывающей кутикулы. Наличие этих элементов специфично для волоса, а варианты строения позволяют отличать волосы человека и животного, устанавливать вид животного, определять региональное происхождение волос.

Изучая морфологию повреждений и заболеваний возможно с необходимой точностью определять и механизм удаления волос, и механизм повреждения волос, и патологию волоса.

Половую принадлежность волос определяют в клетках оболочек его луковицы, где выявляют Х-хроматин (происхождение от женщины) и Y-хроматин (волосы мужчины).

Индивидуальная принадлежность волос устанавливается совокупностью методов. Одни из них способны указывать лишь на сходство найденных волос и волос конкретного человека. Сходство доказывается совпадением комплексов морфологических и физических свойств сравниваемых волос: формой и длиной волоса, особенностями строения его сердцевины, коркового вещества и кутикулы, оптической проницаемостью, гравиметрическими показателями и др. Другие позволяют определять антигенные свойства волос путем выявления их специфичности по различным групповым системам. И, наконец, при сохранении клеток оболочек волосяных луковиц появляется возможность генетического доказательства индивидуальной принадлежности волос конкретному человеку.

Геномная идентификация личности. Эти исследования являются относительно новым и одним из перспективных методов в практике судебно-биологической экспертизы вещественных доказательств. Он основан на выявлении индивидуальных наследственных признаков, заложенных в дезоксирибонуклеопротеидах (комплекс белка и дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК), находящихся в ядерноклеточных образованиях – хромосомах. Собственно хранителем наследуемой информации является ДНК, представляющая собой двойную спираль с весьма вариабельным чередованием четырех аминокислот: цитозина, гуанина, тимина и аденина. Варианты последовательного и взаимного пространственного расположения этих элементов и определяют частные признаки (гены) строения и функционирования каждого индивидуума. Теоретически объектом генетического анализа может быть любая биологическая ткань: кровь, выделения,частицы органов, кости, волосы и т.д. Практически же успех анализа зависит от изначальной возможности выделить ДНК из исследуемой ткани. Поэтому методика генетических исследований состоит из двух этапов: выделение из объекта ДНК, последующее выявление индивидуальных свойств ДНК и сопоставление их с соответствующими признаками ДНК подозреваемого человека. Поскольку наследование генетической информации происходит по определенным биологическим законам, метод геномной идентификации личности успешно применяется в экспертизе по установлению отцовства, материнства и факта замены детей. Метод успешно применяется не только при исследовании крови родителей, но и родных сестер, братьев и предшествующих поколений родственников.