Slecht nieuws voor daders: een nieuwe methode zet het forensisch DNA-onderzoek op z’n kop

Het Amsterdamse zakendistrict-in-aanbouw is in de nachten van 1985 behoorlijk donker en verlaten. In de bouwput rondom het fonkelnieuwe World Trade Center (WTC) kan iemand zich makkelijk schuilhouden. Het is de plek waar een jonge man zes keer toeslaat. Op verschillende avonden pakt hij langsfietsende jonge vrouwen, en bedreigt hen. Vier vrouwen verkracht hij.

Toch blijft hij niet ongezien; een van de slachtoffers kan een signalement van een man geven. Op basis daarvan wordt een 21-jarige verdachte aangehouden. Het probleem is: hij ontkent stellig, en heeft een alibi voor twee van de vergrijpen. Maar zijn bloedgroep A komt overeen met de bloedgroep van de spermasporen, en zijn stem en voorkomen worden herkend door een van de slachtoffers. Hij wordt veroordeeld.

Zijn advocaat Cees Korvinus geeft echter niet op. Hij heeft gelezen over een nieuwe techniek om DNA-profielen met elkaar te vergelijken, die in Engeland al wordt toegepast. Korvinus dringt aan op onderzoek. De rechtbank besluit het toe te staan. En dus stapt Ate Kloosterman van het Nederlands Forensisch Instituut in januari 1988 met een koelbox vol DNA-materiaal van de verdachte en de sporen van de verkrachtingen in het vliegtuig naar Engeland. Daar wordt het materiaal met elkaar vergeleken. De uitkomst: geen match. De verdachte wordt vrijgesproken. De eerste Nederlandse rechtszaak waarin DNA-bewijs wordt geaccepteerd is een feit.

Gedetailleerder dan ooit

Zo’n dertig jaar later wordt op het Brettenpad in Amsterdam een vrouw plotseling beetgepakt door een man die achter haar aan is komen fietsen. Hij trekt haar mee in de bosjes en verkracht haar. Een DNA-spoor op de jas van het slachtoffer leidt tot een match in de DNA-databank. Een verdachte wordt aangehouden. Maar uit de DNA-sporen op het lichaam en de onderbroek van het slachtoffer kan onvoldoende worden aangetoond dat deze DNA van de verdachte bevatten. De verdachte wordt vrijgesproken omdat het DNA-bewijs niet voldoende uitsluitsel geeft.

In die rechtszaak komt DNA-deskundige Peter de Knijff, hoofd van het Leidse forensisch laboratorium voor DNA-onderzoek aan het woord. Dit lab maakt deel uit van het Leids Universitair Medisch Centrum en is volop bezig met het een nieuwe methode die DNA gedetailleerder dan ooit kan bekijken. Hij stelt voor om de methode, Massively Parallel Sequencing (MPS), in deze zaak te gebruiken. En dat gebeurt. De uitkomst: zijn DNA-profiel komt duidelijk bovendrijven en de verdachte wordt alsnog veroordeeld tot drie jaar gevangenisstraf.

De WTC-zaak uit 1985 stond al bekend als een mijlpaal voor de Nederlandse rechtspraak. En al voltrok het vonnis in 2019 zich redelijk stilletjes, ook de Amsterdamse ­Brettenpad-zaak zal de geschiedenisboeken ingaan. Het is een wereldwijde primeur: dit is de eerste keer dat een verdachte veroordeeld werd op basis van MPS-DNA-onderzoek.

Onderzoek op z’n kop

MPS is de methode die het forensisch DNA-onderzoek de komende jaren op z’n kop zal zetten. Niet alleen zal het gebruikt worden om gecompliceerde DNA-mengsporen te ontrafelen, het brengt desgewenst ook de oog-en haarkleur van een onbekende dader in kaart, net als de geografische afkomst, en dat allemaal in één DNA-analyse. Onbekende doden kunnen sneller geïdentificeerd worden. En uiteindelijk kan de politie met behulp van MPS misschien wel te weten ­komen of een dader vroegtijdig kaal is, sproeten heeft of rookt.

In het grootste forensische lab van ­Nederland, dat van het NFI in Den Haag, werken inmiddels meerdere MPS-specialisten. Kris van der Gaag is één van hen. In het jaar van de Brettenpad-zaak promoveerde hij aan de Universiteit Leiden op de toepassing van MPS in forensisch onderzoek. Vanwege de link die het forensische laboratorium in Leiden heeft met de medische faculteit, zagen forensische experts zoals hij hoe MPS een opmars maakte in medisch onderzoek.

Om het DNA van patiënten te onderzoeken, bijvoorbeeld op mutaties die ziektes veroorzaken, bleken bestaande technieken steeds minder geschikt. Het stuk voor stuk bekijken van partjes genen was tijdrovend. In DNA-onderzoek draait het om sequencing, wat zoiets betekent als het op volgorde zetten van de genetische code. De oude ­methode van Sanger-sequencing, vernoemd naar ontdekker en biochemicus Fred Sanger, bepaalt stukje voor stukje de volgorde van de letters waaruit het DNA is opgebouwd. Maar met MPS werd het mogelijk om miljoenen DNA-fragmenten tegelijk te lezen en analyseren, en zo zelfs het hele DNA van een mens – het genoom – te leren kennen.

De Nip-test voor zwangeren

MPS wordt in de medische wereld inmiddels op verschillende manieren gebruikt. Next Generation Sequencing, wordt het ook wel genoemd. Zo is MPS de achterliggende techniek van de Nip-test die wordt aangeboden aan zwangere vrouwen, om al vanaf de tiende week van zwangerschap chromosoomafwijkingen bij de foetus op te sporen. Ook wordt MPS gebruikt om na te gaan of erfelijke veranderingen in genen bepaalde ziektes veroorzaken, zoals kanker.

Van der Gaag van het NFI weet nog dat hij een lezing meemaakte van collega’s bij het LUMC, die vertelden hoe ze met MPS een speld in een hooiberg vonden: die ene kleine mutatie in het DNA die een ziekte veroorzaakte. “Toen gingen er bij mij allerlei lampjes branden”, zegt hij. Want speuren in DNA, dat is wat forensisch DNA-onderzoekers vaak moeten doen. Bijvoorbeeld als ze sporen binnenkrijgen van een plaats delict waarin celmateriaal van meerdere personen vermengd is. Welk stukje DNA hoort nu bij wie? Kom daar maar eens achter.

Daarmee komt Van der Gaag bij de reden dat MPS pas nu doorbreekt in forensisch onderzoek terwijl het elders allang gebruikt wordt. Forensisch onderzoekers werken vaak met gemengd materiaal, in kleinere hoeveelheden en van mindere kwaliteit. “Bij medisch onderzoek heb je een buisje vol bloed, bij forensisch onderzoek moet je het doen met een speekseldruppeltje, bloedspetje, of minimaal contactspoor.”

Bovendien hebben forensisch onderzoekers zo hun eigen manier om een DNA-profiel op te stellen. Van der Gaag: “We kijken puur naar de lengte van bepaalde stukjes in het DNA.” Het gaat om fragmenten DNA die zich herhalen. Die aantallen herhalingen verschillen per persoon en zorgen voor een vrijwel uniek profiel. Forensisch onderzoekers bepalen standaard op 23 vaste plekken in het DNA de lengte van zo’n fragment. Met MPS wordt het nu mogelijk om niet ­alleen naar de lengtes, maar ook naar de ­inhoud, de precieze volgorde, van die DNA-fragmenten te kijken.

Het is lang niet voor iedere strafzaak ­nodig om dat te doen, vertelt Van der Gaag ­meteen. Het gebruikelijke DNA-profiel, dat in enkele uren aan het licht kan komen, ­voldoet in veel gevallen. Een MPS-onderzoek duurt dagen. Maar als de politie ­vastloopt in opsporingsonderzoek, dan kan het nodig zijn. En dan kunnen Van der Gaag en zijn collega’s bijvoorbeeld onderzoek doen naar de haarkleur, oogkleur, huidskleur en geografische herkomst van een ­verdachte.

Net een andere combinatie

Forensisch onderzoekers maken daarbij gebruik van wetenschappelijk onderzoek dat heeft aangetoond in welke stukjes DNA die kenmerken zijn vastgelegd. Zo is er ­wereldwijd vergelijkend onderzoek gedaan naar DNA-profielen van mensen uit ­verschillende regio’s. Genetici kwamen ­verschillen in het DNA op het spoor tussen, bijvoorbeeld, mensen uit Europa of Afrika.

Hoe werkt dat? Ons DNA bestaat uit ­ketens met vier verschillende componenten, stikstofbasen, die worden aangeduid met vier letters: A, C, G en T. Die basen zijn twee aan twee aan elkaar verbonden en vormen samen de bekende keten die ons DNA vormt. Uit onderzoek is gebleken dat mensen uit verschillende delen van de wereld soms net een andere stikstofbasecombinatie hebben. De ene populatiegroep heeft dan, bij wijze van spreken, een A’tje op een bepaalde plek in het DNA, waar de ander een C’tje heeft.

Omdat Van der Gaag weet waar die afwijkende stukjes in het DNA zitten, kunnen die in het lab geselecteerd worden, zodat computers ernaar kunnen gaan kijken. Handmatig gaat dat niet. “Voor die afkomst­analyse kijken we naar honderden stukjes in het DNA.” En deze procedure is niet ­alleen te gebruiken voor een herkomst­analyse, maar ook voor allerlei uiterlijke kenmerken die in ons DNA terug te vinden zijn, zoals oogkleur, haarkleur en huidskleur. Met MPS kan het zelfs allemaal tegelijk geanalyseerd worden.

Van roken tot sproeten

Het Erasmus Medisch Centrum in Rotterdam speelt een belangrijke rol in onderzoek naar uiterlijke kenmerken in menselijk DNA. Dankzij hun werk is bekend waar ­oogkleur en haarkleur te herkennen zijn. Ook sproeten, beginnende kaalheid en leeftijd kunnen binnenkort bepaald worden, denkt Van der Gaag. De leeftijd met een precisie van zo’n drie tot vijf jaar. “Naarmate ­iemand ouder wordt, ontstaan er veranderingen op het DNA die we kunnen traceren.” Hij noemt ook onderzoeken naar leefstijlfactoren zoals dieet en roken, die tot in ons genetische bouwpakket terug zijn te vinden.

Toch is in forensisch onderzoek niet ­alleen de vraag: kan het, maar vooral ook: mág het. In het Besluit ‘DNA-onderzoek in strafzaken’ staat vastgelegd waar forensische onderzoekers naar mogen kijken. Op dit moment zijn alleen haarkleur, oogkleur en afkomst toegestaan, en sinds vorig jaar ook huidskleur. Als de politie morgen DNA-sporen vindt van een dader die op de vlucht is geslagen, mag dus in dat materiaal nog niet naar eventuele informatie over sproeten of kaalheid worden gezocht. Van der Gaag: “Het is een politiek besluit of er kenmerken worden toegevoegd.”

Ook zonder extra kenmerken biedt het DNA-onderzoek met MPS forensisch onderzoekers al veel mogelijkheden. Zo is het makkelijker geworden om zogenoemd ­mitochondriaal DNA te onderzoeken, dat van moeder op kind overerft. Voor het ­standaard-DNA is altijd een celkern nodig, vertelt Van der Gaag. Maar als je alleen ­haren zonder haarwortel of botmateriaal vindt van een onbekend persoon, dan is er vaak geen celkern meer te vinden. Van de mitochondriën, de energiefabriekjes van de cel, zitten er velen honderden buiten de ­celkern en ook daarin zit informatie. Zo kan de ­afkomstlijn via de moeder bepaald ­worden. Dat is met MPS eenvoudiger geworden.

Criminele tweelingbroer

Niet alleen kan MPS een belangrijke rol spelen in strafrechtelijke onderzoeken, ook als de identiteit van een onbekende dode moet worden vastgesteld, biedt de techniek uitkomst. In tientallen gevallen heeft het NFI inmiddels MPS gebruikt om een beter beeld te krijgen van een dode zonder naam. Het kan dan gaan om onderzoek naar graven van anonieme personen, of lichamen die aanspoelen op het strand. In tien gevallen heeft MPS ook een match opgeleverd, aldus het NFI.

En dan zijn er nog de bijzondere gevallen van de eeneiige tweelingcriminelen die een broer of zus aanwijzen als schuldige van een misdrijf. Hun DNA-profielen zijn vrijwel identiek, en dus was tot nu toe op basis van DNA-onderzoek niet met 100 ­procent ­zekerheid aan te ­tonen van wie het be­treffende spoor kwam.

Zo is er het verhaal van de verkrachting van een 76-jarige vrouw in het Drentse Schipborg in 2019. Een DNA-spoor geeft een match met een man die in de landelijke ­databank bekend is. Maar hij heeft een alibi. Zijn eeneiige tweelingbroer is wel verdacht, maar die ontkent. Mogelijk kan MPS in deze zaak uitsluitsel geven.

“In zo’n geval moet het hele genoom van beide personen in kaart worden gebracht”, zegt Van der Gaag. Het is inmiddels bekend dat er soms mutaties optreden rond het ­moment dat de tweelingen zich tijdens ­celdeling in hun moeders buik van elkaar scheiden. “Als vlak daarna een mutatie ­optreedt, kun je mogelijk een verschil zien tussen twee personen”, vertelt Van der Gaag. “Dat verschil vinden was voorheen ondenkbaar, je zoekt dan immers naar ­enkele verschillen in miljarden stukjes DNA.”

Grote tweelingzaken zijn zeldzaam. De grootste winst die met MPS behaald gaat worden, ontstaat doordat gemengde DNA-sporen beter onderzocht kunnen ­worden. Dat was het geval in de Bretten­pad-zaak twee jaar geleden, de eerste zaak ­waarin het MPS-onderzoek voor de rechter van doorslaggevend belang was. “Zo zullen er hopelijk nog vele volgen”, zegt Van der Gaag.

Lees ook:

DNA-spoor verraadt straks het uiterlijk van de crimineel

Een DNA-test verraadt nu al de kleur van ogen, haar, huid en de geografische herkomst. Een compositietekening op basis van een huidschilfer komt in zicht.