Una foto segnaletica grazie al DNA

Sembra già di vederli all'opera, come nelle serie televisive made in USA (e non solo) che ci hanno fatto familiarizzare con investigatori dotati di strumenti e tecnologie al limite del fantascientifico: con i loro camici bianchi, intenti a raccogliere la minima traccia sul luogo del reato, rapidi a portare il tutto in laboratori dove anche i più insignificanti segreti potranno essere sviscerati da espertissimi ed indefessi lavoratori. Giusto per la cronaca, è bene ricordare che la realtà al di fuori degli schermi televisivi e cinematografica incontra molte più difficoltà, anche se sono sempre più gli studi, portati avanti da ricercatori di diversi settori, che forniscono e forniranno contributi fondamentali anche alla scienza forense.

L'ultimo in ordine di tempo proviene da un gruppo di scienziati internazionali che, sotto la guida di Mark D. Shriver del dipartimento di antropologia della Pennsylvania State University, ha messo a punto un programma in grado di creare al computer un grezzo modello tridimensionale facciale partendo da un campione di DNA; dettagli e risultati del lavoro sono stati resi noti attraverso un paper pubblicato da PLOS ONE.

Costruire la fantascienza

Ricorrere ai geni per individuare la tonalità del colore di occhi e capelli, o l'ascendenza razziale, può essere relativamente facile; lo stesso, però, non può dirsi affatto per le complesse strutture che determinano la forma di un volto, frutto dell'interazione tra numerose varianti genetiche, la maggior parte delle quali ancora sconosciute alla scienza. Shriver e colleghi puntavano quindi ad identificare un numero il più possibile elevato di geni coinvolti nel processo di formazione del viso: per farlo hanno richiesto la partecipazione ad uno studio di 592 persone, discendenti da famiglie miste, ossia europee ed africane-occidentali, residenti tra Stati Uniti, Brasile e Capo Verde. Di ciascuno hanno ottenuto una fotografia del volto ad altissima risoluzione, utilizzata poi per creare da ognuna dei modelli tridimensionali digitali. Sulla superficie di ciascun viso è stato sovrapposto, successivamente, una reticolo composto da oltre 7.000 punti: grazie a questo è stato quindi possibile comprendere quanto particolari caratteristiche di una faccia, come l'ampiezza degli zigomi o la piattezza del naso, variassero rispetto ad una media statistica.

Gli autori dello studio hanno quindi confrontato il genoma dei volontari al fine di identificare tutti i punti del DNA che differivano per una singola base, chiamata polimorfismo a singolo nucleotide. Per restringere il campo della ricerca, si sono concentrati sui geni che si pensa siano coinvolti nella formazione facciale, come quelli che incidono sul cranio durante le prime fasi di sviluppo embrionale o come quelli mutati associati ad anomalie come la palatoschisi. Infine, rapportando queste informazioni con la genealogia dell'individuo e il suo sesso, sono arrivati al calcolo di un modello probabilistico statistico di quanto un polimorfismo a singolo nucleotide sia collegato all'espressione di una particolare caratteristica facciale.

Il risultato finale è stata l'individuazione di 24 varianti geniche associate a 20 geni diversi che in qualche modo sarebbero coinvolte quindi con forma e caratteristiche facciali. Grazie ad un programma per il computer sviluppato dallo stesso team utilizzando i dati ottenuti, è stato così possibile trasformare una sequenza di DNA in un modello tridimensionale facciale. Adesso l'obiettivo del gruppo di Shriver è quello di integrare questi primi incoraggianti risultati con quelli provenienti da un campione più ampio, con più gente e più geni, guardando anche a tratti addizionali come la consistenza dei capelli o le differenze derivanti dal dimorfismo sessuale.

Un progetto ambizioso ma difficoltoso

Il fine ultimo, per i ricercatori, è quello di giungere in capo ad un decennio ad un tale perfezionamento delle conoscenze e delle tecniche di questo settore, da riuscire a delineare con precisione le fattezze di un individuo partendo anche da un frammento apparentemente insignificante come un capello o un brandello di pelle lasciato su una eventuale "scena del crimine". Ma l'ambizione del gruppo di Mark Shriver potrebbe andare incontro a molte più difficoltà di quanto lascino immaginare gli esiti positivi del lavoro svolto. Kun Tang, biologo presso lo Shanghai Institutes for Biological Sciences cinese, spiega a Nature che la sola cosa certa che sappiamo è che «non è un solo gene che d'un colpo rende il tuo naso più grande o più piccolo». Oltretutto tali non trascurabili problemi sono ulteriormente complicati dalla presenza di fattori ambientali, come l'esposizione a un clima piuttosto che a un altro, che, secondo alcune ipotesi, avrebbero un'influenza diretta sulla formazione delle strutture facciali. Insomma, almeno per il momento, è troppo difficile sapere se vedremo "prossimamente su questi schermi" i risultati del lavoro del dottor Shriver sfruttati per risolvere qualche assurdo caso di omicidio americano.