NFI-hypothese spoor #20

In de bespreking van spoor #20 tijdens het revisieproces van Den Bosch (2003-4) refereert ing. R. Eikelenboom al dan niet bewust aan het verschijnsel geprogrammeerde celdood (apoptosis), zoals dat (wellicht) optreedt bij de cornificatie van de huid:

De kans op verkrijging van een DNA-profiel speelt ook een rol. Uit bloed, sperma of speeksel wordt in het algemeen vrij eenvoudig een DNA -profiel verkregen. Bij aanrakingssporen of huidcellen is die kans erg klein. Weliswaar laat de huid continu cellen los, maar deze bevatten weinig DNA -materiaal, aangezien het om afstervende cellen gaat. Indien door de dader een behoorlijke mate van kracht is uitgeoefend, is de kans dat er uit huidcellen een DNA -profiel wordt verkregen, groter.

En:

Huidcellen die loskomen, zijn afgestorven. Het DNA -materiaal in zo'n cel is grotendeels afgebroken. Bij het gebruik van de Low Copy Number -methode zijn maar enkele cellen nodig om een bruikbaar DNA -profiel te verkrijgen. Voor het met behulp van de standaardmethoden, die door het NFI bij het DNA -onderzoek worden gehanteerd, verkrijgen van een bruikbaar DNA-profiel van huidcellen dienen minimaal 200 cellen te zijn overgebracht. Bij zakelijk, oppervlakkig contact zoals het geven van een hand of het voeren van een gesprek op geringe afstand tussen personen wordt in het algemeen minder dan deze hoeveelheid overgedragen.

Het Hof ging hierin mee, gelezen het volgende:

Ing. Eikelenboom heeft in dit verband in de eerste plaats onder meer opgemerkt dat de in het onderhavige onderzoek verkregen DNA-profielen zijn bepaald met de standaardmethoden die door het NFI bij het DNA-onderzoek worden gehanteerd. Bij die methoden zullen over het algemeen geen profielen worden verkregen uit celmateriaal dat kan worden overgedragen bij zakelijk, oppervlakkig contact zoals het geven van een hand of het voeren van een gesprek op geringe afstand tussen personen. Ter zitting van 26 januari 2004 heeft ing. Eikelenboom verklaard dat voor het met behulp van genoemde standaardmethoden verkrijgen van een bruikbaar DNA-profiel van huidcellen minimaal 200 cellen dienen te zijn overgebracht en dat bij het bedoelde zakelijke, oppervlakkige contact in het algemeen minder dan deze hoeveelheid zal worden overgedragen.(..) Ing. Eikelenboom heeft in dit verband in de eerste plaats onder meer opgemerkt dat de in het onderhavige onderzoek verkregen DNA-profielen zijn bepaald met de standaardmethoden die door het NFI bij het DNA-onderzoek worden gehanteerd. Bij die methoden zullen over het algemeen geen profielen worden verkregen uit celmateriaal dat kan worden overgedragen bij zakelijk, oppervlakkig contact zoals het geven van een hand of het voeren van een gesprek op geringe afstand tussen personen. Ter zitting van 26 januari 2004 heeft ing. Eikelenboom verklaard dat voor het met behulp van genoemde standaardmethoden verkrijgen van een bruikbaar DNA-profiel van huidcellen minimaal 200 cellen dienen te zijn overgebracht en dat bij het bedoelde zakelijke, oppervlakkige contact in het algemeen minder dan deze hoeveelheid zal worden overgedragen.

Mogelijkerwijs geeft ing. R. Eikelenboom in zijn bespreking van het DNA-gehalte van huidcellen een verklaring voor de tienvoudige ophoging van de minimaal benodigde hoeveelheid DNA (200 i.p.v 20 cellen), waarvan hij melding maakte. Door de DNA-deskundige van het NFI (Dr. A Kloosterman 2000) was vastgesteld dat de optimale DNA-input voor het rond 2000 in gebruik genomen SGM-plus-systeem tussen de 30 en 150 cellen lag. Een stageverslag, gemaakt onder auspiciën van dezelfde Dr. A. Kloosterman in 2003 bij het NFI meldde een ondergrens van 100 picogram/18 cellen (Emily Besselink, UvA/NFI 2003). Daar wordt echter door geen van de betrokkenen - dus inclusief Dr. A. Kloosterman - voor het Hof melding gemaakt. Het kan natuurlijk ook, dat ing. Eikelenboom de begrippen cel en picogram verwarde; de detecteerbaarheid van DNA via standaardprocedures werd destijds veelal rond de 100 tot 200 picogram gelegd (= rond de 20 cellen). Een door ing. Eikelenboom aangedragen literatuurverwijzing meldde die getallen nadrukkelijk:

"Therefore, as few as 20 cells will be sufficient to produce a DNA type profile. The skin surface represents a large potential for a source of DNA profiles." (R. A. Wickenheiser 2002).

Waarschijnlijk was deze zin door geen van de deelnemers aan het proces gelezen. In ieder geval is de redenering van ing. R. Eikelenboom ronduit speculatief. Dat valt uit meerdere gezichtshoeken te benaderen:

  1. Stand van wetenschap op moment van de verklaring.
    Alle artikelen omtrent van cornificatie (vorming huidcellen) in relatie tot geprogrammeerde celdood melden een onvolledig begrip van het mechanisme of mechanismen (cf. Eckhart et al. 2013). Dit geldt zowel voor literatuur voor, als ten tijde van de besproken uitspraken. Dit geldt trouwens ook nog nu, cf. Clare Rogerson et al. 2018.

  2. Cornificatie leidt tot het onzichtbaar worden van celkernen. Dat is wat anders dan het verdwijnen van het DNA. DNA omvat 10% van de massa van een celkern. Celkernen zijn –onder de microscoop- zichtbare structuren, opgebouwd uit miljoenen moleculen. Individuele DNA-moleculen zijn meestal vrijwel onzichtbaar en vertonen een betrekkelijk hoge stabiliteit gezien het aantreffen van DNA in de fossielen van bijvoorbeeld neanderthalers. Er zijn aanwijzingen dat het DNA vrijkomt en daardoor juist gemakkelijker overdraagbaar wordt (Kita et al. 2008). Volgens het mechanisme van apoptosis worden de afbraakresten opgenomen door fagocyten en blijven dan gewoon detecteerbaar (tijdens DNA-typering worden de fagocyten eenvoudig weer afgebroken en komt het DNA vrij). Of apoptosis bij cornificatie een rol speelt is intussen maar de vraag: Lippens et al. 2005. Fischer et al. 2007 concluderen dat in ieder geval een soortgelijk proces optreedt.

  3. Het verlies van celkernen bij cornificatie treedt niet bij iedereen op. Indien betrokkene lijdt aan parakeratose (zoals bij roos en psoriasis), blijven de celkernen typisch wél aanwezig (cf. Fischer et al. 2017). In combinatie met het dan veelvuldig ontstaan van huidschilfers (niet onrealistisch, Louwes is kaalhoofdig), wordt DNA-overdracht alleen maar waarschijnlijker. Deze mogelijkheid werd echter geheel buiten beschouwing gelaten.
  4. Afbraak van DNA wordt beschouwd als de onderdeel van geprogrammeerde celdood. Deze afbraak vindt – naar de huidige stand van wetenschap – niet willekeurig plaats, maar op bepaalde plaatsen in het DNA, zogenaamde restriction sites. Veelal wordt dit toegeschreven aan het enzym DNase1L2. Een gevolg hiervan is, dat bepaalde locaties van het DNA niet gevoelig zijn voor deze vorm van afbraak. Daartoe behoren een aantal sites, die gebruikt worden bij forensisch DNA-onderzoek (Chun-nan Dong et. al 2016). Het is inderdaad zo, dat sommige van deze locaties marginaal betere resultaten laten zien (zie de appendix), maar dat is onvoldoende, om de 10-voudige afwijking in gevoeligheid, die ing. Eikelenboom lijkt te hanteren, te verklaren. Het is in ieder geval zo, dat bij deze DNA-afbraak brokstukken overblijven, die typisch 200 of veelvouden van 200 baseparen lang zijn, dus in veel gevallen gewoon geschikt zijn voor DNA-typering (die gebruik maakt van fragmenten van 100 tot 340 baseparen lang).
Uiteindelijk alle problemen overziende, lijkt maar één gevolgtrekking mogelijk: de uitspraken van ing. Eikelenboom ontberen de benodigde wetenschappelijke onderbouwing. Het Hof had dit kunnen weten op basis van het C.V. van ing. Eikelenboom, dat aangaf dat hij op dit terrein slechts hts-diploma's bezat, dus volstrekt onvoldoende basis om zijn analyses te rechtvaardigen. Een opvallend detail zal ik hier niet ongenoemd laten: het desbetreffende rapport van ing. Eikelenboom werd niet mede-ondertekend door de wel op dit terrein bevoegde Dr. Kloosterman.

appendix

Het DNA zit veilig opgeborgen in de celkern doordat het periodiek om zogenaamde histonen opgewonden zit tot zgn. nucleosomen (midden). Er ontstaat zo een soort kralenketting. De kettingdraad tussen de kralen staan bekend als 'linker-DNA'. Dat linker-DNA is het meest gevoelig voor enzymen, die het DNA kunnen klieven (DNAse). Dan ontstaan stukken DNA met een typische lengte van 200 baseparen of veelvouden hiervan. Een aantal DNA-locaties, die gebruikt worden bij forensisch DNA-onderzoek liggen in de afgeschermde gedeeltes, andere liggen in het linker-DNA.

Van vier hier relevante locaties is door Chun-nan Dong et al. 2016 vastgesteld of ze binnen een nucleosoom vallen (groen) of binnen het 'linker-DNA' (rood). Hier zijn de signaalsterkten van de pieken op deze locaties in diverse sporen van Louwes vergeleken met de signaalsterkten in zijn referentiespoor (dat dus 'intact' is). Ook zijn - in grijs - de responses van locaties opgenomen, die gebruikt werden om de DNA-sporen in sterkte met elkaar te vergelijken (zie 'naastliggende' paragrafen). In spoor #20 is niet te zien, dat de 'beschermde' locaties hogere responsies tonen, maar voor de verwante sporen #18 en #19 geldt zelfs het tegendeel. Volgens de huidcellen-hypothese zou het beeld hier duidelijk ten gunste van de beschermde locaties (groen) moeten uitvallen.


Gebruikte referenties:

Dr. A Kloosterman. DNA als gerechtelijk bewijsmateriaal. NFI 2000. http://bioplein.nl/attachments/File/Humane_Sporen/dna_a_g_b.pdf

E. Besselink. Current and Future Developments in Forensic DNA Typing. Scriptie UVA/NFI. 2003. https://pdfs.semanticscholar.org/8f6f/df8c77d08afcc5630bc2872990e23c07f318.pdf

Leopold Eckhart et al. Cell death by cornification. Biochimica et Biophysica Acta 1833. 2013. https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2013.06.010

Clare Rogerson et al. Uncovering mechanisms of nuclear degradation in keratinocytes: A paradigm for nuclear degradation in other tissues. NUCLEUS 9-1. 2018. https://doi.org/10.1080/19491034.2017.1412027

Kita et al. Morphological study of fragmented DNA on touched objects. Forensic Science International: Genetics 3-1. 2008. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1872497308001336

Chun-nan Dong et al. Whole genome nucleosome sequencing identifies novel types of forensic markers in degraded DNA samples. Nature Scientific Reports 26101. 2016. http://dx.doi.org/10.1038/srep26101

Lippens et al. Death penalty for keratinocytes: apoptosis versus cornification. Cell Death and Differentiation 12. 2005. https://www.nature.com/articles/4401722

Fischer et al. DNase1L2 Degrades Nuclear DNA during Corneocyte Formation. Journal of Investigative Dermatology 127. 2007. https://doi.org/10.1038/sj.jid.5700503

Fischer et al. Inactivation of DNase1L2 and DNase2 in keratinocytes suppresses DNA degradation during epidermal cornification and results in constitutive parakeratosis. Nature Scientific Reports 7. 2017. https://www.nature.com/articles/s41598-017-06652-8

R. A. Wickenheiser. Trace DNA: A Review, Discussion of Theory, and Application of the Transfer of Trace Quantities of DNA Through Skin Contact. J Forensic Sci 47(3). 2002. https://www.pubfacts.com/detail/12051321/