Det kontroversielle selskapet bruker DNA til å skissere ansiktene til kriminelle

Det Var Mai 2019 Da Parabon Nanolabs kjørte inn i en stor kontrovers. På den tiden var det det mest berømte rettsmedisinske genetikkfirmaet på planeten. Fra hovedkvarteret I Reston, Virginia, Hjalp Parabon politiet med å knekke kriminalsaker nesten ukentlig, for eksempel drapet på Et Kanadisk par i 1987 og saken om en ung kvinne som ble seksuelt overgrep og drept på 1960-tallet.

selskapet hadde gjort sitt navn ved å sammenligne mistenkte DNA til profiler på slektsdatabaser og sette sammen slektstrær for å spore opp påståtte lovbrytere.

men så striden brøt ut over en sak Parabon bidratt til å løse, der en tenåringsgutt hadde voldsomt angrep en septuagenarian I En Mormon møte hus I Utah. Utah saken generert offentlig tilbakeslag på grunn av bekymringer over personvern.

Slektsforskere ved Parabon hadde generert leads ved å sile gjennom en database MED DNA-tester kalt GEDMatch, et gratis nettsted som lar brukerne laste opp testresultater i håp om å finne lenge tapte slektninger. På den tiden, gedmatch tillatt politiet tilgang til profilene for å bidra til å løse drap og seksuelle overgrep, med mindre brukerne spesifikt valgt ut. Politiet, hjulpet av Parabon og selskaper som det, gjorde nye arrestasjoner ukentlig.

Men Utah — saken var ikke et mord eller et seksuelt overgrep-og det var ikke dekket av nettstedets ansvarsfraskrivelse. Overfallsmannen hadde etterlatt spor av blod på åstedet, Og detektiven ansvarlig for saken, Mark Taggart, gjort en personlig bønn Til gedmatch grunnlegger, Curtis Rogers, for tilgang til databasen. Da Det ble gitt, Parabon, som først hadde nektet saken, signert på. Selskapet spores flere partielle DNA-treff til personer som bor i området, og snevret inn på en mistenkt, en tenåringsgutt som var en slektning av en av dem. Taggart gjorde en arrestasjon.

det utløste en umiddelbar tilbakeslag fra slektsforskere, personverneksperter og det bredere publikum ved brudd På gedmatchs avtale med brukerne. Som svar krevde Rogers nettstedets millioner av brukere å spesifikt velge rettshåndhevelse. Over natten mistet Parabon sin viktigste KILDE TIL DNA-data.

det viste seg å være en utfordring for selskapet, og for rettsmedisinsk genetisk slektsforskning. I året siden da, restriksjoner På GEDMatch data har tvunget Parabon å smi videre mens du navigerer nye kontroller som begrenser tilgangen til slektsdata. Det har også fortsatt arbeidet med en annen strategi: å forsøke Å bruke DNA til å rekonstruere ansikter. Samtidig, det står overfor konkurranse fra rettsmedisinske-slektsforskning selskaper som prøver å stake sine egne krav i feltet.

Parabon erkjenner at regelendringen ved GEDMatch vesentlig begrenset sin hovedkilde TIL DNA-data, men sier at dette var et midlertidig tilbakeslag. Det legger til at det har fortsatt å løse saker ved hjelp av data fra personer som har valgt å tillate bruk i straffesaker.

akkurat som prominensen av rettsmedisinsk genetisk profilering har vokst, så har sin beryktet. Etikere har reist bekymringer over Kinas bruk av genetisk profilering for å målrette Uigurene, en overveiende Muslimsk minoritetsbefolkning i landets nordvestlige provinser. I løpet AV det siste året har den AMERIKANSKE regjeringen lansert to programmer som har begynt å ta DNA-prøver fra innvandrerfangere og noen asylsøkere. DET Amerikanske Justisdepartementet utstedte retningslinjer i November i fjor som forsøkte å sette grenser for bruk av rettsmedisinsk genetisk slektsforskning, men bekymringer om politibrutalitet og systemisk rasisme mot Svarte Amerikanere har reist spørsmål om disse retningslinjene gir nok beskyttelse til folk av farge, som er uforholdsmessig stoppet av politiet og overrepresentert i kriminelle DNA-databaser. Disse juridiske, etiske og sosiale bekymringene har forlatt bransjeeksperter lurer på hva som er neste for rettsmedisinske genomikk.

«FORDI DNA er så kraftig, har VI en tendens til å se DET som en sølvkule,» Sier Yves Moreau, biolog og ingeniør Ved Det Katolske Universitetet I Leuven I Belgia. Men politiet bruker databaser og teknikker som ikke er laget for å løse forbrytelser eller generere kundeemner, sier han. «Det er som en kniv — folk undervurderer hvor skarpe de kan være.»

Familiebånd

i desember 2017, genetisk genealogist Barbara Rae-Venter fikk samtalen som ville drive slektstre etterforskning i offentlighetens søkelys. Hun drev en bedrift Som brukte GEDMatch til å finne kundenes lenge tapte slektninger da hun hørte fra En california-detektiv som hadde funnet noen gamle DNA-bevis og prøvde å gjenåpne Saken Om Golden State Killer, en serievoldtektsmann og morder som begikk en rekke forbrytelser på 1970-og 1980-tallet.

Kombinere DNA-prøver med slektstrær er kjernen i rettsmedisinsk genetisk slektsforskning. Prosessen hviler på enkle statistiske regler for genetikk. En forelder og et barn, eller to søsken, deler 50% AV SITT DNA. Besteforeldre og barnebarn deler 25 prosent. Selv fjerne slektninger deler små deler AV DNA. Dette tillater forbrukernes genetiske testfirmaer som Ancestry I Lehi, Utah og 23andMe I Sunnyvale, California, å estimere forhold mellom to personer som har sendt inn prøver, så langt ut som fjerde fettere (som deler et par tipp-tipp-besteforeldre). Alle kan laste opp resultatene av SIN EGEN DNA-test til databaser som GEDMatch.

Rae-Venter fant to gedmatch-profiler som så ut til å være fjerne fettere av den mistenkte, og brukte denne informasjonen til å jobbe bakover og finne sine besteforeldre. Deretter, hun flyttet frem i tid for å spore sine etterkommere, fokus På California i løpet av tiden forbrytelsene ble begått. Etter to måneder ga Rae-Venter detektivet navnene på tre brødre. DNA fra en sigarett kastet av en bror matchet prøven, og den 24. April 2018 arresterte politiet Joseph Deangelo — i den første straffesaken som ble løst ved hjelp av teknikken. (DeAngelo erklærte seg skyldig i flere tilfeller av voldtekt og drap og ble dømt til liv i fengsel i forrige måned.)

etter At DeAngelo ble arrestert, bidro rettsmedisinske genetiske slektsforskere Som Rae-Venter og CeCe Moore (som ble Med I Parabon I Mai 2018) til å løse lignende voldtekt og drapssaker på et raskt klipp. Selv om noen etikere reiste bekymringer om personvern, var mediedekningen av sakene overveldende positiv. «Jeg var faktisk overrasket over at det ikke var mer kritikk,» sier Genetiker Ellen McRae Greytak, bioinformatikksjef Ved Parabon.

Og Så Kom Utah-saken i media, og kritikken kom styrtende inn.

Aktiv sak

Sent lørdag 17. November 2018 ringte 71 år gamle Margaret Orlando 911 fra Et mormonmøtehus I Centerville, Utah. Noen hadde kastet en stein gjennom et vindu, klatret inn, og angrep henne mens hun praktiserte orgelet, kvalte henne før hun besvimte. Taggart ble kalt til scenen, hvor han fant tre dråper blod, antagelig fra angriperen som hadde kuttet seg på det ødelagte glasset. DNA-profilen stemte ikke overens med noen i statlige og føderale databaser, men en tilfeldig samtale med en slektsforsker venn ga Taggart håp: hvis politiet ikke kunne identifisere den mistenkte, kunne de kanskje spore opp en slektning. Han nådde Ut Til GEDMatch og fikk tillatelse til å bruke nettstedet.

På samme måte Som Rae-Venter bidro til å identifisere Golden State Killer, Ga Parabon Taggart tre mulige navn, hvorav han gjenkjente med en gang. Mannen, som bodde i nærheten av møtehuset, hadde hatt flere innkjøringer med politiet, og Taggart oppdaget at han hadde en 17 år gammel nevø som bodde hos ham-en nevø som matchet beskrivelsen organisten hadde gitt.

Neste dag, Taggart klarte å få EN DNA-prøve FRA en melkekartong den mistenkte hadde kastet i søppel på skolen. Det passet. Så gjorde en oppfølging swab. Taggart arresterte den mistenkte (hvis navn ikke ble avslørt da han var mindreårig) 24. April 2019-ett år til dagen etter arrestasjonen Av Golden State Killer. «Det var som et puslespill som kom sammen,» sier han.

med lettelsen kom imidlertid publisiteten. «Vi var litt overrasket over hvor positivt svaret var Til Golden State Killer og hvor negativt svaret var på dette,» Sier Greytak. Hun peker på en studie I PLoS Biology1 som fant at 90% Av Amerikanerne støttet politiets bruk av rettsmedisinsk genetisk slektsforskning, og sier at en liten, men vokalgruppe ledet ramaskriket mot Utah-saken.

Ethicist Matthias Wienroth Ved Northumbria University I Newcastle, STORBRITANNIA, ser det annerledes. Wienroth hevet personvern bekymringer om denne typen søk nesten så snart nyheten om arrestasjonen brøt. Det er din rett til å gi avkall på noe av ditt eget personvern ved å laste OPP DNA-profilen din til nettsteder som GEDMatch, Sier Wienroth, men disse nettstedene reduserer også personvernet til noen av dine fjerne slektninger. Faktisk har spredning av HJEMME-DNA-tester gjort noen genetiske slektsdatabaser så store at En 2018 Science paper2 anslått at trovene kunne identifisere 60% Av Nordamerikanere Av Europeisk avstamning, selv om de aldri selv hadde tatt en av disse testene. Greytak Og Armentrout sier at De har lastet opp sine egne resultater Til GEDMatch og er ubekymret av ideen om at de kan anklage en fjern slektning.

«Vi spør fortsatt om disse teknikkene er vitenskapelig gyldige. Ingen snakker om feil — alt jeg noensinne hører om er suksessene, » Sier Wienroth. Han peker på Det Faktum At California politiet først jaget fører fra en annen gren av slektstreet før de innså sin feil og fokusert På DeAngelo.

Men Greytak ser ikke det som en feil. Hun sier at undersøkende genetisk slektsforskning aldri var ment å tjene som det endelige svaret i en sak. I stedet ser hun det som et verktøy for å hjelpe rettshåndhevelse til å generere kundeemner.

Pålydende

Steven Armentrout startet Parabon i kjelleren for å gi supercomputing tjenester. Parabons første store gjennombrudd var i 2011, da det fledgling selskapet søkte OM ET Us Department of Defense (DoD) stipend for å prøve å rekonstruere en persons utseende fra DERES DNA-en teknikk som kalles DNA fenotyping. DoD ønsket å utvikle teknologien for å identifisere produsenter av improviserte eksplosive enheter fra de små mengder DNA igjen på bomber, men de visste også at rettshåndhevelse ville være interessert. De fleste laboratorier som studerer DNA-fenotyping, ser etter forhold mellom endringer i individuelle bokstaver av en persons genetiske kode, kjent som single-nucleotide polymorphisms (SNPs), og fysiske egenskaper som øye-eller hårfarge. Men Parabon innrammet utfordringen som en maskinlæringsøvelse. Planen var å samle ET stort antall DNA-prøver og ansikt fotografier, og trene algoritmer for å plukke ut relasjoner. Parabon fikk stipendet.

tilnærmingen fungerte bra med store mengder DNA av HØY KVALITET fra blodprøver og kinnpinner. Men rettsmedisinske prøver er ofte små og forringet. Da Armentrout hyret Greytak i 2014, var selskapets første mål å se om kommersielle genotypingsarrayer kunne få informasjon fra rettsmedisinske prøver. Da Parabon sendte ut sin første prøve, ringte laboratoriesjefen og sa at det aldri ville fungere. Sjetongene trengte 200 nanogram DNA.

«i forensics verden er 200 nanogram en lastebil,» Sier Armentrout. Parabon hadde sendt en prøve med bare 1 nanogram. Alle involverte-Inkludert Armentrout Og Greytak – var overrasket over å finne ut at det fungerte. Parabon sier at det nå kan sekvensere nok SNPs til å spore familiehistorie og bygge et ansikt med mindre enn 1 nanogram DNA. Greytak sier at sekvensering kjører som bruker slike snaut mengder DNA ofte la deler av den genetiske koden blank fordi prøven er for degradert eller for fortynnet til å lese. Selskapets svar var å bygge proprietære algoritmer for å forutse slike tomme flekker i sine matematiske modeller. Greytak sier at DNA av LAVERE KVALITET noen ganger kan bety at spådommer gjøres med mindre tillit — men at problemer er sjeldne.

Parabons mål var ambisiøst: i stedet for å bare fortelle politiet at en mistenkt hadde rett hår og grønne øyne, ønsket det å gi en omfattende analyse av noens forfedre og en sammensatt ansiktsskisse fra EN DNA-prøve. Prosedyren, kalt Snapshot, ble utgitt i desember 2014. Parabon sier at politiet siden 2018 har løst mer enn 120 saker ved hjelp av deres genetiske slektsforskning og fenotypingsmetoder (selskapet nektet å avsløre totalt antall tilfeller de ble brukt til, med henvisning til pågående undersøkelser).

Andre selskaper har også utviklet DNA-fenotypingsstrategier, inkludert De Nå nedlagte Identitaene, som spesialiserte seg på å forutsi fysisk utseende ved Hjelp Av SNPs, Og Illumina, DNA-sekvenseringsgiganten I San Diego, California, som spunnet av sin forensiske gren til et nytt selskap, Verogen, også I San Diego, i 2017.

Flere akademiske laboratorier forsker OGSÅ PÅ DNA-fenotyping. Ved Erasmus University Medical Center i Rotterdam, Nederland, utviklet Manfred Kayser (en gang Rådgiver For Identitas) IrisPlex i 2011 for å forutsi øyefarge FRA DNA3. Siden da har teamet hans lagt til Flere SNPs for å fange mer genetisk variasjon og legge til andre identifiserbare egenskaper, for eksempel hårfarge og tekstur. Nederland politiet begynte å bruke Kayser teknikker når de ble vetted i den vitenskapelige litteraturen. Det mest kjente eksempelet var i 2012 da de viste at voldtekten og drapet på 16 år Gamle Marianne Vaatstra trolig ikke ble begått av et medlem av en flyktningbosetning som ligger nær der kroppen hennes ble oppdaget.

I Motsetning Til Parabon forsøker Kayser ikke å veve sammen forskjellige funksjoner for å prøve å gjenskape en persons ansikt. I stedet bruker han de individuelle egenskapene (si auburn hår og hasseløse øyne) som rettshåndhevelse fører. Han finner Øyeblikksbilde å være problematisk fordi teknologien ikke har blitt evaluert i fagfellevurdert litteratur.

«Det er svært begrenset, hva vi vet om ansiktet, og dette bestemte selskapet sier at DE kan forutsi DET FRA DNA. Det er ganske ille at De ikke publiserer hvordan de gjør dette og hvordan de validerte dette,» Sier Kayser. Forskere har publisert hundrevis av papirer om forholdet mellom spesifikke genetiske varianter og fysiske egenskaper, Sier Kayser, men forskere vet fortsatt ikke hvordan disse individuelle egenskapene blir et unikt menneskelig ansikt.

Mark Shriver, en genetiker som forsker PÅ DNA-fenotyping ved Pennsylvania State University (Penn State) I University Park, sier at fordi effekten av forfedre på ansiktsutseende er så sterk, mistenker Han At Parabons data skaper et sett med gjennomsnittlige generiske ansikter som selskapet deretter tweaks for å fylle ut blankene. Uten å se dataene og algoritmene selskapet bruker i sitt maskinlæringssystem, Sier Shriver, «vi vet ikke om deres evne til å estimere et ansikts utseende er bedre enn sjanse, eller om det er en tilnærming basert på det vi vet om forfedre».

Armentrout sier At Parabon ikke trenger å vite hvordan hvert gen bidrar til utseende for å skape bildet av et ansikt; han sier at foreningene Mellom SNPs og ansikter i selskapets database er gode nok for sine matematiske modeller, og at politidepartementets tilfredshet er alt beviset han trenger. Bare fordi firmaet ikke publiserer, betyr det ikke at metoden er feil, Sier Armentrout. «Vi er ikke i virksomhet for å skrive papirer,» sier han. «Resultatene taler for seg selv.»Men Shriver sier at å gjøre en arrestasjon betyr ikke At Snapshot fungerer som Parabon krav. Heller ikke politiet har en streng måte å vise at Snapshot profil matcher deres mistenkte, han sier.

Forensic future

Mens Parabon var å legge DNA fenotyping til sin portefølje, andre selskaper, inkludert Verogen OG kommersielle DNA-testing selskapet FamilyTreeDNA I Houston, Texas, begynte å teste vannet med rettsmedisinske genetisk slektsforskning. I desember annonserte Verogen at Den hadde kjøpt GEDMatch, som nå har 280,000 av sine 1.45 millioner DNA-profiler valgt til politisøk. Konsernsjef Brett Williams sier At Verogen anerkjente GEDMatch som linchpin til forensic genetic genealogy, og ønsket å sikre selskapets tilgang. Hva dette betyr For Parabon og millioner av private gedmatch brukere gjenstår å se, Men Williams sier Han er forpliktet til å finne en balanse mellom personvern og sikkerhet. «Du har rett til privatliv. Du har også rett til ikke å bli myrdet eller voldtatt, » Williams sier. I juli, Derimot, GEDMatch ble hacket og brukernes opt-out innstillinger ble overstyrt i noen timer, potensielt utsette sine data til politi søk uten deres samtykke. I En uttalelse Sa Verogen at Den hadde tatt Ned GEDMatch «inntil vi kunne være helt sikre på at brukerdata var beskyttet mot potensielle angrep».

det har vært forsøk på å få tilgang til brukernes profiler gjennom offisielle kanaler, også. En detektiv i Orlando, Florida, kunngjorde i oktober i fjor at han hadde fått en ransakingsordre for å bruke Alle gedmatch profiler for å prøve å finne slektninger FRA DNA igjen av en mistenkt. Slektsforskning Selskapet Ancestry hell kjempet mot En Pennsylvania ransakelsesordre i februar. Williams sier at Han vil kjempe mot eventuelle warrants Verogen mottar i fremtiden. I mellomtiden har DET Amerikanske Justisdepartementet utstedt midlertidige retningslinjer for å hjelpe politiet med deres bruk av rettsmedisinsk genetisk slektsforskning, som tillater bruk av teknologien bare for alvorlige voldelige forbrytelser som voldtekt og drap, og bare etter at andre spor har blitt oppbrukt. Spesielt, dokumentet angir at mistenkte ikke kan bli arrestert på slektsforskning alene-konvensjonell rettsmedisinske genetikk må brukes til å gi en avgjørende kamp.

Sosiolog Helena Machado ved Universitetet I Minho I Braga, Portugal, er ikke imot rettshåndhevelse bruk av genetisk slektsforskning eller DNA fenotyping, men sier at hun er bekymret for at arbeid som knytter slektsforskning og kriminalitet kan føre til forstyrrelser mot bestemte familier eller etniske grupper. «Det kan styrke ideen om at det er en høyere forekomst av kriminalitet i enkelte familier,» sier hun. En overemphasis på sammenhengen mellom genetikk og kriminalitet betyr at forskere kan være mindre tilbøyelige til å fokusere på de sosiale og økonomiske faktorene som fører til lovbrudd.

Både Armentrout og Kayser sier AT DNA-teknologier kan bidra til å redusere politiets bias ved å gi konkrete bevis for å styrke øyenvitneskildringer, og AT DNA-fenotyping kan redusere raseprofilering ved å gi flere detaljer om en potensiell mistenkt utseende til politiet.

men sosiolog Amade M ‘ charek ved Universitetet I Amsterdam sier at denne tenkningen er naiv, spesielt gitt forekomsten av politibrutalitet mot folk fra rasemessige minoriteter. «Hvis vi ikke kjenner individet, er ofte alt vi ser rase,» sier hun.

m ‘ chareks bekymringer er ikke ubegrunnede: disse teknologiene brukes allerede til å målrette og diskriminere folk fra minoritetsgrupper, Sier Moreau. Us Department Of Homeland Security kunngjorde i januar at Deres Immigration and Customs Enforcement (ICE) divisjon hadde lansert et pilotprogram for å samle DNA fra immigrantfanger og laste opp de resulterende sekvensene til Federal Bureau Of Investigations offisielle rettsmedisinske DNA-database, Combined DNA Index System (CODIS). Initiativet sluttet fjorårets kunngjøring om at homeland security ville være å bruke ‘rask DNA-teknologi’ for å teste om familier som søker om asyl var slektninger. (ICE reagerte ikke på forespørsler om kommentar.)

i nordvest i Kina bruker tjenestemenn genetisk opphav til å identifisere medlemmer av uyghur-minoritetsgruppen. I juli 2017, som en del Av Kinas Physicals For All-program, begynte regjeringen å samle irisskanninger, fingeravtrykk og DNA fra alle mellom 12 og 65 år i Xinjiang Uyghur Autonom Region. Programmet har blitt kritisert av menneskerettighetsgrupper. Utsendinger Fra Xinjiang fra Den ikke-statlige Organisasjonen Human Rights Watch i New York city, rapporterte at mer enn en million Uigurer så langt har blitt plassert i interneringsleirer. «Når du gir noen autoritet så viktig informasjon og så sterk innflytelse mot enkeltpersoner, begynner Du å bekymre deg veldig, veldig mye om shape society kommer til å ta,» sier Moreau. «Du setter folk i en database fordi du vil kontrollere dem .»Noen Kinesiske forskere, Sier Moreau, jobber også med Å gjøre Uigur-DNA til ansiktsportretter, akkurat som Snapshot gjør. Parabon sier det ikke er involvert I Kinesisk forskning.

Til tross for kontroversen Over Utah — saken — Eller kanskje på grunn av Det-Rogers Er bullish om fremtiden for genetiske teknikker i rettsmedisin. «Jeg tror at med tiden — og sannsynligvis ikke veldig lenge — vil folk akseptere at rettshåndhevelse bruk av genetisk slektsforskning er der og ikke å frykte,» sier han.

For sin del angrer Taggart ikke på Å bruke GEDMatch. Den mistenkte han snevret inn på erklærte seg skyldig og er fortsatt i forvaring, Og Taggart er overbevist om at hans samfunn er tryggere på den måten. «Jeg tror At Curtis Rogers gjorde dette for oss, reddet et liv.»