微生物法医学の新興分野

法医学科学は、法的および政策問題の調査に科学を適用することを含む。 科学はすべてにおいて決定的な答えを提供しないかもしれないケースが多いが、しばしば特別な調査の役割を果たす。 “科学と技術は、独立した”証人”としての役割を果たすために使用されています犯罪的または民事的な問題、知性、および政策”(Murchpresentation、2013)。 法執行の目標は”帰属”であり、誰が犯罪を犯したのかを決定することです。 生物学的およびその他の証拠の分析に基づいて、lawenforcementは、特定の情報源または情報源への帰属のケースを構築します。帰属を支持する証拠は、法的手続における使用および最高レベルでの意思決定を通知するために、堅牢で適切でなければならない。

微生物法医学は、公衆の健康を保護し、法律の執行および政策の目的に役立つのに十分な妥当性と品質を備えた信頼できる結論を迅速に導き出すことを目指しています。 微生物法医学では、法執行機関は、微生物学、遺伝学、公衆衛生、農業、および他の多くの分野の科学者と協力して、生物学的事象に関与する病原体またはその毒素を特定して特徴付けることができる。

Randall Murch博士は、微生物法医学の背景を構成するために5つの重要な質問を提示しました:

なぜ微生物法医学の重要な必要性があるのですか?

現在の技術は何ですか?

犯罪捜査に使用される法医学は公衆衛生のための疫学的調査とどのように違うのですか?

この分野の主な研究課題は何ですか?

基礎科学は、現在の課題を解決するためにどのように使用することができ、これは健康などの他の分野でどのように役立つのでしょうか?

Murch氏は、米国における微生物法医学は、1990年代に連邦捜査局(FBI)の有害物質対応ユニット(HMRU)が結成されたことから始まったと説明した。 ユニットは、調査のリードを提供し、科学的証拠と起訴またはexonerationswithをサポートするbyproviding疑いまたは既知のバイオテロ調査をサポートするために作成されました。 FBIユニットは当初、米国全土の国立研究所や宇宙で科学者によって開発または実行されたレガシー sciencebeingに描き、米国の法的要件と基準に従って裁判所 FBIはまた、公衆衛生コミュニティと協力することの重要性を認識しました。アトランタでの1996年夏季オリンピックの準備の時点で、米国疾病管理予防センター(CDC)との協力がまだ進行中であることが確立されました。 CDCは、例えば、法医学疫学に関するトレーニング資料を提供しています。2

微生物法医学は、技術や方法論を開発するための基礎研究を組み込んでいますが、求められる質問、従事するプロセス、期待、および求められる成果は、基礎研究とは異なるか、またはそれ以上の要求である可能性があります。 微生物法医学の科学は、allscienceと同様に、(1)使用される前に、(2)生成された情報が鍵となる調査と法的な質問に答えることができることを実証する必要があります。 微生物法医学は、独自の目的のために関連する分野から科学を借り、移行し、開発しています。 これらの課題を満たすことは、重要な決定を行うための価値、自信、適時性の”飛躍”を提供することによって微生物法医学の価値を高め、他の関連分野を進

生物学的攻撃が疑われた場合、指導者は知性、公衆衛生、法執行機関、法医学が答えようとしなければならない生物学的脅威の正体と原因につい 政策指導者は正しい答えを求め、迅速に行動できるようにします。 法医学はこれらの質問に答えるのを助けることができます、そしてそれは答えが信頼できることが不可欠です。 同時に、政策リーダーは、情報が客観的に信頼できるかどうかだけでなく、それが主要な意図された聴衆によって受け入れられるかどうかを評価する必要これは国家レベルで大きな問題になる可能性がありますが、国際関係、安全保障、テロリズムの問題を扱うときにははるかに大きな考慮になります(次の節を参照)。 “エリート”と”公共”の両方が原因ソースやその他の感情的な要因の不信の情報を拒否することができます。 科学の結果を利用する場合、政策立案者(および国際交渉者)は、客観的な科学だけでなく、これらの要因を考慮する必要があります。 これらの政治的要因を詳細に調べることはこの報告書の範囲を超えていますが、微生物法医学的能力の開発と適用には考慮する必要があります。

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ボックス1-2

質問フォレンジックが答えを助けることができます。 それは何ですか? 誰がやった?

しかし、ボックス1-2Bに記載されているように、調査/法的および知性/政策の視点から多少多様な質問が生じる可能性があります。 これらの当事者は、国家指導者と同じ質問を共有しますが、特に科学的証拠の正確性、信頼性、妥当性、信頼性、および防御性に関して、多くの追加の質問を 彼らはまた、証拠が受け入れられる可能性についての情報を持っているかもしれませんし、異なる俳優が政治的理由で情報を操作しようとする可能性がある方法もあります。 フォレンジックは答えに貢献することができますが、証拠は明確な”喫煙銃”タイプのイスラエル。 法的フレームワークは証拠のために存在しますが、政策の枠組みが開発されています。

米国では、刑事事件における証拠は、法的手続きにおいて許容されるために刑事司法制度の証拠の基準と一致しなければならず、調査の各段階で基準を満たさなければならない。 たとえば、調査リードは、当局がさらに証拠を収集したり、疑わしい当事者にさまざまな方法で協力させたりすることを可能にするために、検証された検証可能な証拠に基づいていなければなりません。米国および他の多くの国では、”刑事裁判における証拠の基準は、”合理的な疑いを超えて”であり、全体的な証拠は、被告が犯罪を犯したという合理的な疑いがないように強くなければならないことを意味する。”3合理的な疑いは、もちろん、裁判中に提示されたすべての証拠の陪審員(または政策立案者)の評価に依存します。

Murchは、”科学的帰属”を、他の情報源からの帰属を除外しながら、可能な限り高い科学的確実性への、既知の起源の源または源への疑問の起源のサンプルの割 理想的な例は、指紋およびDNA分析であり、ある情報源から他のすべての情報源を除外して証拠が得られるという高度の科学的確実性を提供することができる。 しかし、Murchによると、微生物法医学はまだその確実性の程度と多くの場合、そのような特異性に達することはないと主張することはできません。 また、裁判所で要求される基準は、政策決定に要求される基準とは異なる場合がある。

法医学的調査のプロセスは、調査の基礎を築き、正当化するための情報と情報を収集することから始まります。 この初期の情報収集に続いて、ルールインとルールアウトのプロセスを追求するために、時間駆動型、学際的な、マルチソースの調査が行われます。 犯罪現場の調査には、(a)サンプルが特定の物質であるか、(b)サンプルが確実に特定の物質ではないことを証明しようとする証拠識別、収集、保存、輸送、およ 実験室の分析は質問された源および知られていた源のサンプルのより深い性格描写のandcomparisonを提供します。 プロセス全体を通して、研究者は、リアルタイムとエンドユーザーの両方のニーズを満たすためにそれらを移行し、文脈に描かれた分析と結論の解釈を配置 元FBIの関係者であるMurchは、調査者は分析の代替解釈も提供すべきである。捜査を通じて、鑑識は意思決定と行動を構築し、形成するのを支援しています。 このプロセスは反復的であり、検察の負担を軽減し、起訴に向けたビルドの一部であり、無罪を支持している。最後に、生成されたすべての証拠と情報は、コミュニケーションと意思決定にチャネリングされます。 公平な結果、結論、およびイベントに関する説明、ならびに代替的な説明は、法的および政策決定システムおよび他の利害関係者に提供されなければな

科学は、罪悪感や無実の確立だけでなく、法医学調査のあらゆる段階で役割を果たしています。 例えば、2001年の事件の調査では、科学はリードを獲得するのに役立ち、それを繰り返していた。 最終的に研究者は、罪悪感や無能性の発見をサポートするために、ソース(図1-2)に除外または属性するためにcombinedforensic証拠を比較検討します。

図1-2. 法医学連続体は、その除外または帰属の値を決定するために、微生物サンプルの評価および分析を表します。

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法医学的連続体は、その除外または帰属値を決定するための微生物サンプルの評価および分析を表します。 これらの結果は、他の証拠および情報と統合されます無実または罪悪感を決定する。 出典:Budowle(もっと。..)

法医学的方法によって生成された情報は、訴訟において法律家によって使用されるため、これらの方法の目標は従来の研究のものとは異なる。 正確さに加えて、信頼性、andrepeatabilityは他の厳密な条件への従来の研究、法廷の方法のaresubjectで要求した。 米国の法的プロセスには”新しい科学”の許容要件があり、同様の要件が政策プロセスのために開発されています。

理想的な法医学の方法論は、受信トレイ1-3Aに記載されている目標を組み込むことになります。これらの目標を達成することは、サンプルが収集され、可能な限り標的証拠を保存するために適切に処理されることを保証するのに役立ちます。既知のソース(K)と疑問ソース(Q)サンプルの分析と比較は、適用可能な差別と解決で行われます。分析は、明確に定義された誤り率または定義された制限で、信頼性が高く反復可能であり、プロセスは、伝達され、サポートされることができる解釈可能で証拠的な結果をもたらす。 理想的な法医学科学システムはBox1-3Bの要素をwouldcomprise、適切な科学的な方法、用具、装置、下部組織および人員の整列がthesubmitterおよび係争物受寄者の必要性を満 そのようなシステムはqualitycontrolおよび品質保証がfieldassessmentおよび分析、証拠の収集および保存、実験室のanalysistoの段階によって維持することができることの保障を助

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ボックス1-3

法医学科学の方法とシステム要素。 サンプルの収集と保存

HMRUの創設者は、微生物法医学分野を構築するには、幅広い分野(例えば、微生物法医学分野)を集約する必要があることを認識しました。、疫学、ゲノミクス、4metagenomics、5および他の”オミックス”分野、生物統計学および人口遺伝学、6分析化学および生化学、顕微鏡学、細菌学、真菌学、ウイルス学、感染症のための臨床医学、獣医学、植物病理学、食品科学、生態学、材料科学、プロセス工学、物理科学、およびバイオインフォマティクスおよび計算科学)。 Murchは、これらの分野の多くも公衆衛生と医学に基礎があります。 上記のように、イベントの最初からの可能なバイオアタックを調査するための法執行機関と公衆衛生の間の強力な組合と動的な協力の必要性は、微生物法医学の開発の早い段階で認識されていた。公衆衛生、感染症医学、および法執行機関の調査は、すべて、イベントが意図的、偶発的、または自然であるかどうかを確立する必要があります。 重要なことは、それぞれが同じ最初の目標を達成するために他のリソースを活用することができます。 二つのアプローチの大きな違いは、公衆衛生調査の目標は公衆衛生の対応を管理し、公衆の健康と安全を保護することであり、法執行機関は攻撃を犯した人々を逮捕し、有罪にすることによって安全と安全を提供することであるということである。

微生物法医学は次の質問に答えます。

脅威エージェントとは何ですか? 通常、これを確立するそれは最適な時間枠では発生しないかもしれませんが、困難ではありませんでした。

それは証拠的か関連性がありますか? 確かな確立ここではより困難です。 科学者はtracequantitiesを、例えば使用するかもしれませんまたは分析は源を理解するためにサンプル背景の理解を要求するかもしれません。

ソースにリンクできますか? これを確立することは、許容可能な信頼限界を識別し、特徴づけるために使用される方法の力を理解することを要求する。

結論の意味と重さは何ですか?

微生物法医学プロセスの目標は、微生物分析および他の証拠を使用して、疑問のあるソースを、既知のソースの”could not origined from”から”consistent7with having origined from”から”absolutely did origined from”へと変化する連続体上の位置に固定することである。 ここでも、識別は帰属よりも簡単です。 除外、関連付け、および帰属は、いくつかの重要な要因に依存しており、より多くの可能なソースを排除することができるときに派生した帰属に与えられたより多くの価値と重みがあります。 不確実性と信頼性は、どちらかに記載する必要があります定量的または定量的。

微生物法医学ワークスペースの大きさは広大です。 人間が生物学的証拠(一種、二種)の源である状況とは異なり、微生物法医学は、ウイルス、細菌、真菌、寄生虫、およびこれらの生物の一部が産生する毒素を含む無数の生物を扱う。 感染症が広がっているベクターとそれらが存在するthereservoirsも重要である可能性があります。 Biologicalagentsは、様々な国によって開発された”threatlists”(例えば、CDCのバイオテロ剤の”A、B、およびC”カテゴリ)に現れるものに限定されません。8また、人間は唯一の可能なターゲットではありません—農業の植物や動物も同様である可能性があります。さらに、脅威剤は生物工学的に設計され、加害者の動機、手段、資源、目的に基づいて多くの感染剤が悪用される可能性があります。

Murchが指摘したように、このすべてに照らして、私たちは、この多様な範囲の潜在的生物学的脅威に直面するために必要なforensic技術が今日整っているかどうか、

今日の微生物法医学の仕事の多くは、生物多様性、系統発生学、9系統地理学、10ゲノミクスの研究に基づいており、検出と詳細レベル、抽出方法論、および収集戦略の優れた感度を備えた方法の開発に基づいている。 科学は、より高速なスループット、巧妙なバイオインフォマティクス、11などの方法に向かって動いています。 米国および他のある国はゲノムのsequencing12に重く投資しました—密集したbenchtopの単位の開発を含む異なった方法のandtechnologiesを、追求して—andbioinformatics。

微生物法医学はまた、薬剤が遺伝的に管理されているか、化学的に処理されてより毒性または分散性にされているか、またはその特性をマスクす エージェントは粗雑に、または非常に洗練されて処理されている可能性があります。 添加物の方法のofgrowth、分離、洗浄、乾燥、粉砕および使用のような処理の要素の分析は、canhelp更にbiologicalmaterialの工程そして源を特徴付け、通常物理的な、化学analysesthatによって質量分析計のような器械使用を用いることができる断固としたである。13

伝統的な法医学的証拠(指紋、痕跡証拠、デジタル、資料など)も、依然として帰属の重要な部分であり、無視すべきではありません。 微生物法医学はまた証拠としてthebiological代理店を調査している間科学的な調査官がsafelyandきちんと証拠の古典的な証拠に演説するように要求する。

私たちが効果的に対応したり、微生物法医学を使用して調査する準備ができていない多くのイベントシナリオがあります。 これらはインフルエンザの季節の間にインフルエンザウイルスの非常に積極的な”新しい緊張”を導入するincludeintroducing、農業動物の人口か穀物に生物的threatsintoを導入 加害者が自然を利用した場合、解決できないケースもあります。

いくつかの例では、法医学科学と微生物法医学は、さまざまな理由で限られた貢献しかしないかもしれません。 Microbialforensicsの未来は容量を減少するそれらのギャップを繋ぐことにある。 例えば、Murchは、より良いバイオインフォマティクス、より速いthroughputgeneシーケンシング、およびbiosurveillance、風土病、メタゲノミクス、プロテオミクス、14および他の”オミックスに焦点を当てたニーズを特定した。”

次のセクションでは、複数の国が関与している国際的な環境における微生物法医学のための追加の課題に対処します。

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