Applicazioni forensi di polimorfismi Y-STR ad alto tasso di mutazione

Nei delitti di violenza sessuale, dove il DNA dell'aggressore è spesso mascherato da DNA femminile sovrabbondante della vittima, lo studio di marcatori short tandem repeat (STR) del cromosoma Y permette una chiara caratterizzazione genetica dell'autore del reato. Poiché gli Y-STR sono ereditati di padre in figlio in assenza di ricombinazione, sotto forma di aplotipo, la mutazione rappresenta l'unica fonte di variabilità genetica in popolazioni umane. I convenzionali pannelli di 10-20 Y-STR impiegati in indagini forensi, che presentano un tasso di mutazione medio dell'ordine di 1 x 10-3, sono perciò spesso inadeguati per l'identificazione personale, in casi in cui gli indagati siano consanguinei per linea paterna. Inoltre condivisioni casuali di aplotipi sono possibili anche tra soggetti non imparentati (in particolare per deriva genetica ed effetto del fondatore). Recentemente, tuttavia, è stato descritto un gruppo di Y-STR dotati di tasso di mutazione estremamente elevato (>1 x 10-2), denominati rapidly mutating Y-STR (RM Y-STR), potenzialmente in grado di ovviare ai problemi sopra descritti. Scopo del presente lavoro era valutare l'informatività per identificazione personale di 13 RM Y-STR (DYS576, DYF387S1, DYS570, DYF399S1, DYS526, DYS626, DYS627, DYS518, DYS612, DYF404S1, DYS449, DYS547, DYF403S1) attraverso: 1) partecipazione ad uno studio mondiale promosso dall'Università di Rotterdam comprendente 12.272 aplotipi, raccolti in 111 popolazioni dei cinque continenti, e 2378 coppie padre-figlio; 2) coordinamento di analogo studio su scala nazionale, in collaborazione con la società scientifica dei Genetisti Forensi Italiani (GEFI), riguardante 923 individui di otto diverse regioni e 203 coppie padre-figlio. A livello mondiale la percentuale di aplotipi condivisi entro popolazioni è risultata dello 0,8% e tra diverse popolazioni appena dello 0,05%. Nel campione italiano, solo cinque aplotipi sono risultati non unici. Essi appartenevano a coppie di soggetti provenienti da un medesimo comune, situato nell'80% dei casi in area rurale. L'analisi di varianza molecolare ha mostrato sostanziale assenza di struttura genetica di popolazione (appena lo 0,002% della varianza era ascrivibile a differenze tra gruppi etnico-geografici su scala mondiale; lo 0.42% tra campioni regionali italiani). Gli indici di informatività statistica calcolati nella popolazione italiana -diversità aplotipica (0.999995), capacità di discriminazione (99.458%), random match probability (0,109%)- risultavano largamente superiori a quelli derivati nel medesimo campione con sistemi STR convenzionali (Yfiler, Life Technologies), anche di ultima generazione (Y23, Promega). La maggiore capacità di discriminazione di RM Y-STR rispetto a Yfiler persisteva anche considerando i soli loci con ampliconi < 250 bp, suscettibili di tipizzazione in presenza di DNA degradato (89% contro 88,1%). La percentuale di coppie padre-figlio discriminate è risultata pari al 26,9% (mondo) e 20,7% (Italia), rispetto al 4,5% ottenibile con Y-STR convenzionali (Yfiler). Gli studi condotti hanno consentito di predisporre i primi database aplotipici RM Y-STR di riferimento, su scala globale e nazionale, per il calcolo del valore probatorio di eventuali match riscontrati nella casistica forense.