det framväxande fältet för mikrobiell FORENSICS

Forensic Science innebär tillämpning av vetenskap till utredningen avjuridiska och politiska frågor. Vetenskapen kan inte erbjuda definitiva svar i allafall, men spelar ofta en särskild undersökande Roll. “Vetenskap och teknik används för att fungera som oberoende” vittnen “i kriminella eller civila frågor, intelligens och politik” (Murchpresentation, 2013). Det brottsbekämpande målet är”tillskrivning” – det vill säga att bestämma vem som begickbrott. Baserat på analys av biologiska och andra bevis, lagstiftningförverkligande bygger ett fall för tillskrivning till en viss källa eller källor.Bevisen som stöder tilldelningen måste vara robusta och lämpliga för användning i rättsliga förfaranden och för att informera beslutsfattandet på högsta nivå.

mikrobiell kriminalteknik syftar till att producera tillförlitliga slutsatser snabbt för att skydda folkhälsan och med tillräcklig giltighet och kvalitet för att tjäna lagstiftning och politiska syften. I mikrobiell kriminalteknik kan brottsbekämpningpartner med forskare från mikrobiologi, genetik,folkhälsa, jordbruk och många andra discipliner för att identifiera och karakteriserapatogener eller deras toxiner, inblandade i biologiska händelser.

Dr. Randall Murch gav fem viktiga frågor för att rama bakgrundenpå mikrobiell kriminalteknik:

varför finns det ett viktigt behov av mikrobiell kriminalteknik?

Vad är det aktuella läget?

hur skiljer sig rättsmedicin som används för brottsutredningar frånepidemiologiska undersökningar för folkhälsa?

vilka är de största forskningsutmaningarna för området?

hur kan grundläggande vetenskap användas för att lösa de nuvarande utmaningarna förmikrobiell kriminalteknik och hur kan detta hjälpa till på andra områden, t. ex. folkhälsa?

Murch förklarade att mikrobiell kriminalteknik i USA började på 1990-talet med bildandet av Federal Bureau of Investigation(FBI: s) Hazardous Materials Response Unit (HMRU). Enheten skapades för att stödja misstänkta eller kända bioterrorismundersökningar genom att tillhandahålla utredningsledningar och stödja åtal eller befrielse med vetenskapliga bevis. FBI-enheten drog ursprungligen på arvvetenskap som utvecklades eller utfördes av forskare vid nationella laboratorier och universitet över hela USA och anställde rättsmedicinska principer och metoder för att försöka producera bevis som skulle vara tillåtliga i domstol enligt amerikanska lagkrav och standarder. FBI ocksåerkände vikten av att samarbeta med folkhälsosamhället.Vid tidpunkten för förberedelserna för de Olympiska sommarspelen 1996 i Atlanta, ensamarbete med de amerikanska Centers for Disease Control and Prevention (CDC)inrättades som fortfarande pågår. CDC tillhandahåller till exempel utbildningsmaterial om rättsmedicinsk epidemiologi.2

även om mikrobiell kriminalteknik innehåller grundforskning för att utvecklatekniker eller metoder, kan de frågor som ställs, processer som är engagerade i,förväntningar på och resultat som söks vara olika eller mer krävande än för grundforskning. Vetenskapen i mikrobiell kriminalteknik, liksom allvetenskap, måste (1) valideras och accepteras korrekt av kamrater och intressenter (vetenskaplig, juridisk, politisk utformning) innan den används, men måste också (2) visa att den information som genereras kan svara på nyckelundersökande och juridiska frågor. Mikrobiell kriminalteknik lånar, övergångar och utvecklar vetenskap från relaterade discipliner för sina egna ändamål. Meetingthese utmaningar kommer att öka värdet av mikrobiell forensics genom att ge” språng ” i värde, förtroende, och aktualitet för criticalbeslutsfattandet och kommer att främja andra relaterade discipliner.

i händelse av en misstänkt biologisk attack skulle ledare ha frågor om identiteten och källan till det biologiska hotet som intelligens, folkhälsa,brottsbekämpning och kriminalteknik måste försöka svara på (se ruta 1-2a). Politiska ledare vill ha korrekta svar-och snabbt-så att de kan agera på ett lämpligt sätt. Rättsmedicin kan hjälpa till att svara på dessa frågor, och det ärviktigt att svaren är tillförlitliga. Samtidigt måste politiska ledare bedöma inte bara om informationen är objektivt trovärdig och försvarbar, utan också om den kommer att accepteras av viktiga avsedda målgrupper.Detta kan vara en viktig fråga på nationell nivå, men blir mycket större när det gäller internationella relationer, säkerhet och terrorism (se nästa avsnitt). Både “eliter” och “publik” kan avvisa information på grund av misstro motkälla och andra känslomässiga faktorer. När man använder vetenskapens resultat måste beslutsfattare (och internationella förhandlare) ta hänsyn till dessa faktorer också, inte bara den objektiva vetenskapen. Det ligger utanför ramen för denna rapport att undersöka dessa politiska faktorer i någon detalj, men de måste beaktas vid utveckling och tillämpning av mikrobiell kriminalteknisk kapacitet.

Box ikon

BOX 1-2

frågor Forensics kan hjälpa till att svara. Vad är eller var det? Vem gjorde det?

en något varierad uppsättning frågor kan dock uppstå ur undersöknings – / juridiska och underrättelse- / politikperspektiv, som anges i Ruta 1-2B. Dessa parter kommer att dela samma frågor som nationella ledare, men de kan också ha många ytterligare frågor, särskilt när det gäller riktigheten,tillförlitligheten, giltigheten, trovärdigheten och försvarbarheten av vetenskapliga bevis. De kan också ha information om sannolikheten för att bevis accepteras och om hur olika aktörer kan försöka manipulera information av politiska skäl. Forensics kan bidra till svar, men bevisen ärhelt av en tydlig “rökpistol” typ. Medan legalframeworks finns för bevis, utvecklas politiska ramar.

i Förenta staterna måste bevis i ett brottmål överensstämma med de normer för bevis för det straffrättsliga systemet för att kunna tillåtas i rättsliga förfaranden, och standarder måste uppfyllas vid varje steg av undersökningen. Utredningsledningarna måste till exempel grundas på validerade,kontrollerbara bevis för att myndigheterna ska kunna samla in ytterligare bevis och/eller tvinga misstänkta parter att samarbeta på olika sätt.I Förenta staterna och många andra länder är “bevisstandarden i en straffrättslig rättegång “bortom rimligt tvivel”, vilket innebär att de övergripande bevisen måste vara så starka att det inte finns någon rimligtvivel på att svaranden begått brottet.”3 rimligt tvivel beror naturligtvis på jurymedlemmarnas (eller beslutsfattarnas)bedömning av alla bevis som presenteras under en rättegång.

Murch definierade” vetenskaplig tillskrivning ” som tilldelning av ett prov av ifrågasatt ursprung till en källa, eller källor, av känt ursprung, till högsta möjliga grad av vetenskaplig säkerhet—samtidigt som man utesluter ursprung från andra källor (Murch, 2010). Idealiska exempel är fingeravtryck och DNA-analyser, vilket kan ge en hög grad av vetenskaplig säkerhet att bevis kom från en källa till uteslutning av alla andra. Men enligt Murch kan mikrobiell kriminalteknik ännu inte hävda att graden av säkerhet och i många fall kan aldrig nå sådan specificitet. Dessutom standarden förattribution krävs i domstol kan skilja sig från den standard som krävs för attdriva ett politiskt beslut.

processen för rättsmedicinsk undersökning börjar med att samla in intelligens ochinformation för att lägga grunden för och motivera en utredning. Denna inledande informationsinsamling följs av en tidsdriven,tvärvetenskaplig, multisource-undersökning för att driva en regel-in andrule-out-process. Crime scene investigation includes evidenceidentification, collection, preservation, and transport, as well aspresumptive testing, som syftar till att bevisa att antingen (A) provetprobably är ett visst ämne eller (b) provet är definitivt inte enviss substans. Laboratorieanalyser ger djupare karakterisering ochjämförelse av ifrågasatt källa och kända källprover. Under hela processen måste utredarna placera tolkningarna av analyser och slutsatserna i ett sammanhang och överföra dem för att tillgodose behoven hos både realtids-och slutanvändare. Murch, en före detta FBI-Tjänsteman, uppgav attutredare också bör ge alternativa tolkningar av analyser.Under hela utredningen hjälper kriminalteknik till att bygga och formabeslut och åtgärder. Processen är iterativ, hjälper till att möta bevisbördan, är en del av byggnaden mot åtal och stöder befrielse.Slutligen kanaliseras alla bevis och information som genereras tillkommunikation och beslutsfattande. Objektiva resultat, slutsatser och förklaringar om en händelse, liksom alternativa förklaringar, måste lämnas till de rättsliga och politiska beslutssystemen och till andra intressenter.

vetenskapen spelar en roll i varje fas av en rättsmedicinsk undersökning, inte bara iupprättandet av skuld eller oskuld. Till exempel hjälper vetenskapen tillgenerera leads, och gjorde det upprepade gånger under undersökningen av fallet 2001anthrax letters. I slutändan kommer utredarna att väga de kombinerade bevisen för att utesluta eller tillskriva en källa (figur 1-2) för att stödja ett konstaterande av skuld eller oskuld.

 figur 1-2. Det rättsmedicinska kontinuumet representerar utvärderingen och analysen av ett mikrobiellt prov för att bestämma dess uteslutnings-eller tillskrivningsvärde.

figur 1-2

det rättsmedicinska kontinuumet representerar utvärderingen och analysen avett mikrobiellt prov för att bestämma dess uteslutning eller attributionvalue. Dessa resultat kommer att integreras med andra bevis och informationför att bestämma oskuld eller skuld. Källa: Budowle (mer…)

eftersom den information som genereras av rättsmedicinska metoder ska användas av lagstiftningförverkligande i tvister skiljer sig målen för dessa metoder från målen förtraditionell forskning. Förutom den noggrannhet, tillförlitlighet, ochåterupprepbarhet som krävs i traditionell forskning, är rättsmedicinska metoder föremål för andra strikta krav. Det finns tillåtlighetskrav för “ny vetenskap” i den amerikanska rättsliga processen, och liknande krav utvecklas för den politiska processen.

den ideala rättsmedicinska metodiken skulle införliva de mål som anges inkorg 1-3A. att Uppnådessa mål skulle bidra till att säkerställa att prover samlas in och hanteras på ett lämpligt sätt för att bevara målbeviset så bra som möjligt; analyser och jämförelser av kända källprover (K) och ifrågasatta källprover (Q) utförs med tillämplig diskriminering och lösning; analyser är tillförlitliga och repeterbara, med tydligt definierade felfrekvenser eller definierade begränsningar; och processen ger tolkbara, bevisliga resultat som kan kommuniceras och stödjas. Det ideala rättsmedicinska systemet skulle jämföra elementen i Box1 – 3b och möjliggöra marshaling av lämpliga vetenskapliga metoder,verktyg, utrustning, infrastruktur och personal för att tillgodose behoven hos sändaren och intressenterna. Ett sådant system skulle bidra till att säkerställa att kvalitetskontroll och kvalitetssäkring kan upprätthållas genom stadierna av fältbedömning och analys, insamling och bevarande av bevis, laboratorieanalyser för att karakterisera ett okänt eller ifrågasatt prov och/eller jämföra det med ett prov från en känd källa, tolkning och slutsatser, och rapporteringoch kommunikation.

Box ikon

BOX 1-3

kriminaltekniska metoder och systemelement. Robust insamling och bevarande av bevis Relevant utnyttjande av prover

grundarna av HMRU erkänt att bygga en mikrobiell forensicsdiscipline skulle kräva aggregera ett brett spektrum av discipliner (t. ex., epidemiologi, genomik, 4metagenomics, 5och andra “omics” discipliner, biostatistik och populationgenetics,6analytisk Kemi och biokemi, mikroskopi, bakteriologi, mykologi,virologi, klinisk medicin för infektionssjukdomar, veterinärmedicin,växtpatologi, livsmedelsvetenskap, ekologi, materialvetenskap, processengineering, fysik och bioinformatik och computationalscience). Murch betonade att många av dessa discipliner också ärgrundläggande för folkhälsa och medicinsk vetenskap. Som nämnts ovan, behovet av en stark union och dynamiskt samarbete mellan brottsbekämpning och folkhälsa för att undersöka möjliga bioattacker från händelsens början tillpost-händelse erkändes tidigt i utvecklingen av mikrobiell kriminalteknik.Folkhälsa, infektionsmedicin och brottsbekämpningundersökningar måste alla fastställa om en händelse är avsiktlig,oavsiktlig eller naturlig. Det är viktigt att var och en kan utnyttja de andra resurserna för att uppnå samma initiala mål. Den största skillnaden mellan de två tillvägagångssätten är att folkhälsoutredningens mål är att hantera folkhälsosvaret och skydda allmänhetens hälsa och säkerhet, medan brottsbekämpning är att tillhandahålla säkerhet och säkerhet genom att gripa och döma dem som begått attacken.

mikrobiell forensics försöker svara på dessa frågor:

Vad är hotagenten? Vanligtvis etablerar dettahar inte varit svårt, även om det kanske inte sker inom en optimal tidsram.

är det bevis eller relevant? Att fastställa säkerhetenhär är svårare. Forskare kan arbeta med spårkvantiteter, till exempel, eller analys kan kräva en förståelse av provbakgrunden för att förstå källan.

kan den kopplas till en källa? Att fastställa detta kräver att man förstår kraften i metoder som används för att diskriminera och karakterisera med acceptabla förtroendegränser.

vad är meningen och vikten av slutsatsen?

målet med den mikrobiella rättsmedicinska processen är att använda mikrobiella analyser och andra bevis för att fixa en ifrågasatt källa till en position på ett kontinuum som sträcker sig från “kunde inte ha sitt ursprung från”till “konsistent7 med att ha sitt ursprung från” till”kom absolut från” en känd källa. Återigen är identifiering enklare än tillskrivning. Uteslutning, associering och tillskrivning är beroende av flera nyckelfaktorer, med mervärde och vikt som ges till tillskrivning härledd när fler möjliga källor kan elimineras. Osäkerhet och förtroende måste anges, antingenkvalitativt eller kvantitativt.

storleken på den mikrobiella rättsmedicinska arbetsytan är stor. Till skillnad från situationerdär en människa är en källa till biologiska bevis (en art, twogenders), mikrobiell kriminalteknik behandlar otaliga organismer, inklusivevirus, bakterier, svampar, parasiter och toxiner några av dessa organismerproducera. De vektorer genom vilka smittsamma sjukdomar sprids och dereservoarer där de bor kan också vara av betydelse. Biologicalagents är inte begränsade till de som förekommer i “threatlists” som utvecklats av olika länder (t.ex. CDC: s”A, B och C” kategorier av bioterrorism agenter).8 inte heller är människor det enda möjliga målet-jordbruksväxter och djur kan också vara det.Dessutom kan hotagenter biotekniska, och ett antal smittämnen kan missbrukas baserat på motiv, medel, resurser, andobjectives av gärningsmannen.

som Murch noterade, mot bakgrund av allt detta, borde vi Fråga oss om de grundläggande teknikerna vi behöver för att konfrontera detta Olika spektrum av potentialbiologiska hot finns på plats idag och om de kan möta förväntningarna på alla nivåer av intressenter?

mycket av arbetet med mikrobiell rättsmedicin idag bygger på att studera biodiversitet,fylogenetik,9 fylogeografi, 10 genomik och utveckla metoder med större känslighet för detektering och detaljnivå, extraktionsmetoder och insamlingsstrategier. Vetenskapen går mot snabbare genomströmning, smarterbioinformatik, 11 och andra metoder. Förenta staterna och några andra länder har gjort stora investeringar i genomsekvenser12—med olika metoder och tekniker, inklusive utveckling av kompakta bänkskivor—och bioinformatik.

mikrobiell kriminalteknik undersöker också om ett medel har geneticallymanipulated eller kemiskt behandlat för att göra det mer virulent eller dispergerbart elleratt maskera dess egenskaper. Agenten kan ha hanterats grovt eller medstor sofistikering. Analys av bearbetningselement, såsom metoder för tillväxt, separation, tvättning, torkning, slipning och användning av tillsatser kanhjälpa till att ytterligare karakterisera produktionsprocessen och källan till ett biologisktmaterial och bestäms vanligtvis genom fysikaliska och kemiska analysersom kan använda instrumentering såsom masspektrometri.13

traditionella kriminaltekniska bevis (t.ex. fingeravtryck, spårbevis, digital,material) är också fortfarande en viktig del av tillskrivning som inte bör varaignoreras. Mikrobiell forensics kräver att vetenskapliga utredare safelyand korrekt ta itu med bevis klassiska bevis samtidigt studerar thebiological agent som bevis.

det finns många händelsesscenarier för vilka vi är dåligt beredda att svara effektivt eller undersöka med hjälp av mikrobiell kriminalteknik. Dessa inkluderarintroducerar en mycket aggressiv” ny stam ” av influensavirus under influensasäsongen, olika scenarier som introducerar biologiska hot i jordbruksdjurpopulationer eller grödor och attacker som använder pathogener som har konstruerats för att föreslå att de kommer från en källa annan än den faktiska källan. Om en gärningsman använder naturen till sinfördel, kan vissa fall aldrig lösas.

i vissa fall kan rättsmedicin och mikrobiell rättsmedicin endast göra begränsade bidrag av olika skäl. Framtiden för microbialforensics ligger i att överbrygga de luckor som minskar kapaciteten. Forexample, Murch identifierade behov av bättre bioinformatik, snabbare throughputgene sekvensering, och ett ökat fokus på biosurveillance,endemism, metagenomics,proteomics, 14 och de andra “omics.”

nästa avsnitt behandlar de ytterligare utmaningarna för mikrobiell kriminalteknik i en internationell miljö där mer än ett land är involverat.

Kategorier: Articles

0 kommentarer

Lämna ett svar

Platshållare för profilbild

Din e-postadress kommer inte publiceras.