Het controversiële bedrijf dat DNA gebruikte om de gezichten van criminelen te schetsen

het was Mei 2019 toen Parabon Nanolabs een grote controverse opliep. In die tijd was het het beroemdste forensische genetica bedrijf op de planeet. Vanuit het hoofdkantoor in Reston, Virginia, hielp Parabon de politie bijna wekelijks bij het oplossen van cold-crime zaken, zoals de moord op een Canadees echtpaar in 1987 en de zaak van een jonge vrouw die werd aangerand en vermoord in de jaren 1960.

het bedrijf had naam gemaakt door het DNA van verdachten te vergelijken met profielen in genealogische databases en stambomen samen te voegen om vermeende overtreders op te sporen.

maar toen brak er controverse uit over een zaak die Parabon hielp oplossen, waarin een tienerjongen een septuagenariaan met geweld had aangevallen in een Mormoonse ontmoetingsplek in Utah. De zaak Utah genereerde publieke verzet vanwege bezorgdheid over privacy.

genealogen bij Parabon hadden aanwijzingen gegenereerd door een database van DNA-tests te doorzoeken, GEDMatch genaamd, een gratis te gebruiken website die gebruikers in staat stelt testresultaten te uploaden in de hoop lang verloren familieleden te vinden. GEDMatch gaf destijds rechtshandhavingsinstanties toegang tot de profielen om moorden en seksueel geweld op te lossen, tenzij gebruikers zich specifiek afmelden. De politie, geholpen door Parabon en soortgelijke bedrijven, deed wekelijks nieuwe arrestaties.

maar de zaak Utah was geen moord of aanranding en werd dus niet gedekt door de disclaimer van de website. De aanvaller had sporen van bloed achtergelaten op de plaats delict, en de rechercheur die de zaak leidde, Mark Taggart, deed een persoonlijk pleidooi voor GEDMatch ‘ s oprichter, Curtis Rogers, voor toegang tot de database. Toen de zaak werd goedgekeurd, tekende Parabon, die de zaak aanvankelijk had geweigerd. Het bedrijf traceerde een aantal gedeeltelijke DNA overeenkomsten van personen die in het gebied wonen, en vernauwde een verdachte, een tienerjongen die een familielid van een van hen was. Taggart heeft iemand gearresteerd.

dat leidde tot een onmiddellijke reactie van genealogen, privacydeskundigen en het brede publiek op de schending van GEDMatch ‘ s Overeenkomst met haar gebruikers. Als reactie, Rogers verplicht miljoenen gebruikers van de site om specifiek opt-in om de wet-enforcement gebruik. In één nacht verloor Parabon zijn belangrijkste bron van DNA gegevens.

dat bleek een uitdaging voor het bedrijf, en voor forensische genetische Genealogie. In het jaar sindsdien hebben de beperkingen op de gegevens van GEDMatch Parabon gedwongen om vooruit te gaan tijdens het navigeren door nieuwe besturingselementen die de toegang tot genealogische gegevens beperken. Het heeft ook verder gewerkt aan een andere strategie: het proberen om DNA te gebruiken om gezichten te reconstrueren. Tegelijkertijd wordt het geconfronteerd met concurrentie van Forensische genealogische bedrijven die hun eigen claims in het veld proberen op te zetten.

Parabon erkent dat de regelwijziging bij GEDMatch de belangrijkste bron van DNA-gegevens aanzienlijk beperkte, maar zegt dat dit een tijdelijke tegenslag was. Het voegt daaraan toe dat het zaken is blijven oplossen met behulp van gegevens van mensen die ervoor hebben gekozen om het gebruik ervan in strafzaken toe te staan.

net zoals de bekendheid van Forensische genetische profilering is toegenomen, is ook haar bekendheid toegenomen. Ethici hebben bezorgdheid geuit over China ‘ s gebruik van genetische profilering aan de Oeigoeren, een overwegend moslim minderheid bevolking in de noordwestelijke provincies van het land te richten. In het afgelopen jaar heeft de Amerikaanse regering twee programma ‘ s gelanceerd die zijn begonnen met het nemen van DNA-monsters van immigrantengevangenen en sommige asielzoekers. Het Amerikaanse Ministerie van Justitie heeft afgelopen November richtlijnen uitgevaardigd die grenzen probeerden te stellen aan het gebruik van Forensische genetische Genealogie, maar de bezorgdheid over politiegeweld en systemisch racisme tegen zwarte Amerikanen hebben vragen opgeroepen over de vraag of deze richtlijnen voldoende bescherming bieden aan mensen van kleur, die onevenredig worden tegengehouden door de politie en oververtegenwoordigd zijn in criminele DNA-databases. Deze juridische, ethische en sociale zorgen hebben verlaten industrie experts vragen zich af wat de volgende voor forensische genomica.

“omdat DNA zo krachtig is, zien we het vaak als een zilveren kogel”, zegt Yves Moreau, bioloog en ingenieur aan de Katholieke Universiteit Leuven in België. Maar wetshandhavingsinstanties gebruiken databases en technieken die niet ontworpen zijn voor het oplossen van misdaden of het genereren van leads, zegt hij. “Het is als een mes — mensen onderschatten hoe scherp ze kunnen zijn.”

Family ties

in December 2017 kreeg genetische genealoog Barbara Rae-Venter de oproep die stamboomonderzoek in de publieke belangstelling zou brengen. Ze runde een bedrijf dat GEDMatch gebruikte om de lang verloren familieleden van cliënten te vinden toen ze hoorde van een detective uit Californië die oud DNA-bewijs had gevonden en probeerde de zaak van de Golden State Killer te heropenen, een serieverkrachter en moordenaar die een reeks misdaden pleegde in de jaren 1970 en 1980.

het combineren van DNA-monsters met Stambomen is de kern van Forensische genetische Genealogie. Het proces berust op de eenvoudige statistische regels van de genetica. Een ouder en kind, of twee broers en zussen, delen 50% van hun DNA. Grootouders en kleinkinderen delen 25%. Zelfs verre familieleden delen kleine delen van DNA. Dit stelt consumenten genetisch testen bedrijven zoals Ancestry in Lehi, Utah, en 23andMe in Sunnyvale, Californië, om relaties tussen twee individuen die monsters hebben ingediend schatten, zo ver als vierde neven (die een paar van over-over-overgrootouders delen). Iedereen kan de resultaten van zijn eigen DNA-test uploaden naar databases zoals GEDMatch.Rae-Venter vond twee GEDMatch-profielen die verre neven van de verdachte leken te zijn, en gebruikte die informatie om achterwaarts te werken en hun overgrootouders te vinden. Toen ging ze vooruit in de tijd om hun afstammelingen te traceren, met de focus op Californië tijdens de tijd dat de misdaden werden gepleegd. Na twee maanden gaf Rae-Venter de detective de namen van drie broers. DNA van een sigaret die door één broer werd weggegooid, kwam overeen met het monster en op 24 April 2018 arresteerde de politie Joseph Deangelo — in de eerste strafzaak die met deze techniek werd opgelost. (DeAngelo pleitte schuldig aan meerdere aanklachten van verkrachting en moord en werd vorige maand veroordeeld tot levenslange gevangenisstraf.)

na DeAngelo ‘ s arrestatie hielpen forensische genetische genealogen zoals Rae-Venter en CeCe Moore (die zich in mei 2018 bij Parabon aansloot) om soortgelijke verkrachtings-en moordzaken snel op te lossen. Hoewel enkele ethici hun bezorgdheid over privacy uitten, was de berichtgeving in de media over de zaken overweldigend positief. “Ik was eigenlijk verbaasd dat er niet meer kritiek was”, zegt geneticus Ellen McRae Greytak, hoofd Bioinformatica bij Parabon.

en toen kwam de zaak Utah in de media, en de kritiek kwam binnen.

actieve zaak

laat op zaterdag 17 November 2018 belde de 71-jarige Margaret Orlando 911 vanuit een Mormoonse ontmoetingsruimte in Centerville, Utah. Iemand had een steen door een raam gegooid, naar binnen geklommen en haar aangevallen terwijl ze het orgel oefende, haar wurgend tot ze flauwviel. Taggart werd naar de plaats delict geroepen, waar hij drie druppels bloed vond, vermoedelijk van haar aanvaller die zichzelf gesneden had aan het gebroken glas. Het DNA-profiel kwam niet overeen met iemand in staats-en federale databases, maar een toevallige gesprek met een genealoog vriend gaf Taggart hoop: als de politie de verdachte niet kon identificeren, konden ze misschien een familielid opsporen. Hij nam contact op met GEDMatch en kreeg toestemming om de site te gebruiken.Op dezelfde manier als Rae-Venter hielp om de Golden State Moordenaar te identificeren, gaf Parabon Taggart drie mogelijke namen, waarvan hij er één meteen herkende. De man, die in de buurt van het Vergaderhuis woonde, had verschillende aanvaringen met de politie gehad en Taggart ontdekte dat hij een neef van 17 had die bij hem woonde-een neef die voldeed aan de beschrijving die de organist had gegeven.

de volgende dag kreeg Taggart een DNA-monster van een melkpak dat de verdachte in de vuilnisbak had gegooid op school. Het kwam overeen. Net als een tweede uitstrijkje. Taggart arresteerde de verdachte (wiens naam niet bekend werd gemaakt omdat hij minderjarig was) op 24 April 2019 — één jaar na de arrestatie van de Golden State Killer. “Het was als een puzzel die samenkomt”, zegt hij.

met de verlichting kwam echter de publiciteit. “We waren een beetje verbaasd over hoe positief de reactie was op de Golden State Killer en hoe negatief de reactie hierop was,” zegt Greytak. Ze wijst op een onderzoek in PLoS Biology1 waaruit bleek dat 90% van de Amerikanen het gebruik van Forensische genetische Genealogie door de politie steunde, en zegt dat een kleine maar vocale groep het protest tegen de Utah-zaak leidde.Ethicus Matthias Wienroth aan de Northumbria University in Newcastle (Verenigd Koninkrijk) ziet het anders. Wienroth bracht privacy zorgen over dit soort zoekopdrachten bijna zodra het nieuws van de arrestatie brak. Het is uw recht om een deel van uw eigen privacy op te geven door uw DNA-profiel te uploaden naar sites zoals GEDMatch, zegt Wienroth, maar deze sites verminderen ook de privacy van sommige van uw verre familieleden. Inderdaad, de proliferatie van thuis DNA-tests heeft sommige genetische genealogische databases zo groot gemaakt dat een 2018 Science paper2 schatte dat de troves 60% van de Noord-Amerikanen van Europese afkomst konden identificeren, zelfs als ze zelf nooit een van deze tests hadden genomen. Greytak en Armentrout zeggen dat ze hun eigen resultaten hebben geüpload naar GEDMatch en zijn onbezorgd door het idee dat ze een ver familielid zouden kunnen beschuldigen.

” We vragen ons nog steeds af of deze technieken wetenschappelijk geldig zijn. Niemand heeft het over mislukkingen — ik hoor alleen maar over de successen”, zegt Wienroth. Hij wijst op het feit dat de Californische politie eerst leads achtervolgde vanuit een andere tak van de stamboom voordat ze hun fout beseften en zich richtten op DeAngelo.

maar Greytak ziet dat niet als een mislukking. Ze zegt dat onderzoeksgenetische Genealogie nooit bedoeld was als het uiteindelijke antwoord in een zaak. In plaats daarvan ziet ze het als een hulpmiddel om de rechtshandhaving te helpen om leads te genereren.

nominale waarde

Steven Armentrout startte Parabon in zijn kelder om supercomputingdiensten te leveren. Parabons eerste grote doorbraak was in 2011, toen het jonge bedrijf een aanvraag indiende voor een subsidie van het Amerikaanse Ministerie van Defensie (DoD) om te proberen het uiterlijk van een persoon te reconstrueren uit hun DNA — een techniek genaamd DNA-fenotypering. Defensie wilde de technologie ontwikkelen om de makers van geïmproviseerde explosieven te identificeren aan de hand van de kleine hoeveelheden DNA die op bommen achterbleven, maar ze wisten ook dat wetshandhaving geïnteresseerd zou zijn. De meeste laboratoria die DNA-fenotypering bestuderen, zoeken naar relaties tussen veranderingen in individuele letters van de genetische code van een persoon, bekend als single-nucleotide polymorfismen (SNPs), en fysieke kenmerken zoals oog-of haarkleur. Maar Parabon omschreef de uitdaging als een machine-learning oefening. Het plan was om een groot aantal DNA-monsters en gezichtsfoto ‘ s te verzamelen, en algoritmen te trainen om relaties uit te zoeken. Parabon kreeg de subsidie.

De aanpak werkte goed met grote hoeveelheden DNA van hoge kwaliteit uit bloedmonsters en wangdoekjes. Maar forensische monsters zijn vaak klein en gedegradeerd. Toen Armentrout Greytak in 2014 inhuurde, was het eerste doel van het bedrijf om te zien of commerciële genotyperingsarrays informatie konden krijgen van Forensische monsters. Toen Parabon zijn eerste monster stuurde, belde de lab manager en zei dat het nooit zou werken. De chips hadden 200 nanogrammen DNA nodig.

“in de forensische wereld is 200 nanogrammen een vrachtwagenlading,” zegt Armentrout. Parabon had een monster gestuurd met slechts 1 nanogram. Alle betrokkenen – waaronder Armentrout en Greytak-waren verrast te zien dat het werkte. Parabon zegt dat het nu genoeg SNPs kan sequencen om familiegeschiedenis te traceren en een gezicht te bouwen met minder dan 1 nanogram DNA. Greytak zegt dat de sequencing runs die zulke kleine hoeveelheden DNA gebruiken vaak delen van de genetische code leeg laten omdat het monster te gedegradeerd of te verdund is om te lezen. De reactie van het bedrijf was om propriëtaire algoritmen te bouwen om dergelijke lege plekken in zijn wiskundige modellen te anticiperen. Greytak zegt dat DNA van lagere kwaliteit soms kan betekenen dat voorspellingen met minder vertrouwen worden gedaan — maar dat problemen zeldzaam zijn.

Parabon ‘ s doel was ambitieus: in plaats van alleen de politie te vertellen dat een verdachte blond haar en groene ogen had, wilde het een uitgebreide analyse geven van iemands afkomst en een composiet gezichtschets van een DNA-monster. De procedure, genaamd Snapshot, werd uitgebracht in December 2014. Parabon zegt dat de politie sinds 2018 meer dan 120 gevallen heeft opgelost met behulp van hun genetische genealogie en fenotyping methoden (het bedrijf weigerde het totale aantal gevallen waarvoor ze werden gebruikt bekend te maken, onder verwijzing naar lopende onderzoeken).

andere bedrijven hebben ook DNA-fenotyping strategieën ontwikkeld, waaronder de nu ter ziele gegane Identitas, die gespecialiseerd is in het voorspellen van fysieke verschijning met behulp van SNP ‘ s, en Illumina, de DNA-sequencing reus in San Diego, Californië, die zijn forensische tak in 2017 heeft omgebouwd tot een nieuw bedrijf, Verogen, ook in San Diego, in 2017.

verschillende academische laboratoria onderzoeken ook DNA-fenotypering. Bij het Erasmus University Medical Center in Rotterdam ontwikkelde Manfred Kayser (ooit adviseur Identitas) IrisPlex in 2011 om oogkleur te voorspellen vanaf DNA3. Sindsdien heeft zijn team meer SNP ‘ s toegevoegd om meer genetische variatie vast te leggen en andere identificeerbare kenmerken toe te voegen, zoals haarkleur en textuur. De Nederlandse politie begon Kaysers technieken te gebruiken nadat ze doorgelicht waren in de wetenschappelijke literatuur. Het beroemdste voorbeeld was in 2012, toen bleek dat de verkrachting en moord op de 16-jarige Marianne Vaatstra waarschijnlijk niet gepleegd was door een lid van een vluchtelingennederzetting vlakbij de plek waar haar lichaam werd gevonden.

in tegenstelling tot Parabon, probeert Kayser niet om verschillende functies samen te voegen om te proberen het gezicht van een persoon opnieuw te maken. In plaats daarvan gebruikt hij de individuele eigenschappen (bijvoorbeeld, auburn haar en hazelaar ogen) als rechtshandhaving leidt. Hij vindt Snapshot problematisch omdat de technologie niet is geëvalueerd in de peer-reviewed literatuur.

” It ‘ s very limited, what we know about the face, and this particular company says they can predict it from DNA. Het is vrij slecht dat ze niet publiceren hoe ze dit doen en hoe ze dit gevalideerd,” Kayser zegt. Wetenschappers hebben honderden artikelen gepubliceerd over de relatie tussen specifieke genetische varianten en fysieke kenmerken, zegt Kayser, maar onderzoekers weten nog steeds niet hoe deze individuele kenmerken een uniek menselijk gezicht worden.Mark Shriver, een geneticus die onderzoek doet naar DNA-fenotypering aan de Pennsylvania State University (Penn State) in University Park, zegt dat omdat de effecten van voorouders op het uiterlijk van het gezicht zo sterk zijn, hij vermoedt dat de gegevens van Parabon een reeks gemiddelde, generieke gezichten creëren die het bedrijf vervolgens aanpast om de lege plekken in te vullen. Zonder de gegevens en algoritmen te zien die het bedrijf gebruikt in zijn machine-learning-systeem, zegt Shriver: “we weten niet of hun vermogen om het uiterlijk van een gezicht te schatten beter is dan toeval, of dat het een benadering is gebaseerd op wat we weten over afkomst”.Armentrout zegt dat Parabon niet hoeft te weten hoe elk gen bijdraagt aan het uiterlijk om het beeld van een gezicht te creëren; Hij zegt dat de associaties tussen SNP ‘ s en gezichten in de database van het bedrijf goed genoeg is voor zijn wiskundige modellen, en dat de tevredenheid van de politie-afdeling het enige bewijs is dat hij nodig heeft. Dat het bedrijf niet publiceert, betekent niet dat de methode gebrekkig is, zegt Armentrout. “We zijn niet in het bedrijfsleven om papers te schrijven,” zegt hij. “De resultaten spreken voor zich.”Maar Shriver zegt dat het maken van een arrestatie niet betekent dat Snapshot werkt als Parabon beweert. Noch heeft de politie een rigoureuze manier om te laten zien dat de Snapshot profiel overeenkomt met hun verdachte, zegt hij.Terwijl Parabon DNA-fenotypering aan zijn portfolio toevoegde, begonnen andere bedrijven, waaronder Verogen en het commerciële DNA-testbedrijf FamilyTreeDNA in Houston, Texas, de wateren te testen met forensische genetische Genealogie. Afgelopen December kondigde Verogen aan dat het GEDMatch had gekocht, dat nu 280.000 van zijn 1,45 miljoen DNA-profielen heeft gekozen voor politie-zoekopdrachten. Chief executive Brett Williams zegt dat Verogen GEDMatch herkende als de spil van Forensische genetische genealogie, en wilde de toegang van het bedrijf te beschermen. Wat dit betekent voor Parabon en de miljoenen particuliere GEDMatch-gebruikers valt nog te bezien, maar Williams zegt dat hij zich inzet voor het vinden van een evenwicht tussen privacy en veiligheid. “Je hebt recht op privacy. Je hebt ook het recht om niet vermoord of verkracht te worden,” zegt Williams. Deze Juli, echter, GEDMatch werd gehackt en gebruikers ‘ opt-out instellingen werden overschreven voor een paar uur, mogelijk blootstellen van hun gegevens aan rechtshandhaving zoekopdrachten zonder hun toestemming. In een verklaring, Verogen zei dat het gedmatch had genomen “tot het moment dat we absoluut zeker dat gebruikersgegevens werd beschermd tegen potentiële aanvallen”.

er zijn ook pogingen gedaan om via officiële kanalen toegang te krijgen tot gebruikersprofielen. Een detective in Orlando, Florida, kondigde afgelopen oktober aan dat hij een huiszoekingsbevel had gekregen om alle GEDMatch profielen te gebruiken om familieleden te vinden van DNA achtergelaten door een verdachte. Genealogie bedrijf Ancestry met succes gevochten tegen een Pennsylvania huiszoekingsbevel in Februari. Williams zegt dat hij zal vechten tegen alle aanhoudingsbevelen die Verogen in de toekomst krijgt. In de tussentijd heeft het Amerikaanse Ministerie van Justitie tussentijdse richtlijnen uitgevaardigd om de politie te helpen bij het gebruik van Forensische genetische Genealogie, waardoor het gebruik van de technologie alleen wordt toegestaan voor ernstige gewelddadige misdrijven zoals verkrachting en moord, en alleen nadat andere aanwijzingen zijn uitgeput. Het document specificeert met name dat verdachten niet alleen op Genealogie kunnen worden gearresteerd — conventionele forensische genetica moet worden gebruikt om een sluitende match te leveren.Socioloog Helena Machado aan de Universiteit van Minho in Braga, Portugal, is niet tegen het gebruik van genetische Genealogie of DNA-fenotypering, maar zegt bezorgd te zijn dat werk dat genealogie en misdaad met elkaar verbindt, kan leiden tot vooroordelen tegen bepaalde families of etnische groepen. “Het zou het idee kunnen versterken dat er een hogere prevalentie van criminaliteit is in bepaalde families,” zegt ze. Een te grote nadruk op de verbanden tussen genetica en criminaliteit betekent dat onderzoekers minder geneigd zijn om zich te concentreren op de sociale en economische factoren die leiden tot wetsovertreding.Armentrout en Kayser zeggen dat DNA-technologieën kunnen helpen om de vooringenomenheid van de politie te verminderen door concrete bewijzen te leveren om ooggetuigenverslagen te ondersteunen, en dat DNA-fenotypering raciale profilering kan verminderen door meer details over het uiterlijk van een potentiële verdachte aan de politie te verstrekken.Maar socioloog Amade M ‘ charek van de Universiteit van Amsterdam zegt dat dit denken naïef is, vooral gezien de incidentie van politiegeweld tegen mensen uit raciale minderheden. “Als we het individu niet kennen, zien we vaak alleen maar ras”, zegt ze.De bezorgdheid van M ‘ charek is niet ongegrond: deze technologieën worden al gebruikt om mensen uit minderheidsgroepen te targeten en te discrimineren, zegt Moreau. Het Amerikaanse Ministerie van Binnenlandse Veiligheid kondigde in januari aan dat de Immigratie en douane Enforcement (ICE) divisie een pilotprogramma had gelanceerd om DNA te verzamelen van immigranten gedetineerden en de resulterende sequenties te uploaden naar de officiële forensische DNA-database van het Federal Bureau of Investigation, het gecombineerde DNA-indexsysteem (CODIS). Het initiatief sloot zich aan bij de aankondiging van vorig jaar dat homeland security ‘snelle DNA-technologie’ zou gebruiken om te testen of gezinnen die asiel aanvragen familie waren. (ICE reageerde niet op verzoeken om commentaar.)

in het noordwesten van China gebruiken ambtenaren genetische afstamming om leden van de Oeigoerse minderheidsgroep te identificeren. In juli 2017, als onderdeel van China ‘ s Physicals for All-programma, begon de regering irisscans, vingerafdrukken en DNA te verzamelen van iedereen tussen de 12 en 65 jaar in de autonome regio Xinjiang Oeigoer. Het programma is bekritiseerd door mensenrechtenorganisaties. Berichten uit Xinjiang van de niet-gouvernementele organisatie Human Rights Watch in New York melden dat tot nu toe meer dan een miljoen Oeigoeren in detentiekampen zijn geplaatst. “Wanneer je een autoriteit zulke belangrijke informatie geeft en zo’ n sterke hefboomwerking tegen individuen, begin je je heel erg zorgen te maken over de vorm die de samenleving gaat aannemen, ” zegt Moreau. “Je zet mensen in een database omdat je ze wilt controleren.”Sommige Chinese wetenschappers, zegt Moreau, zijn ook bezig om Oeigoers DNA om te zetten in gezichtsportretten, net als Snapshot doet. Parabon zegt dat het niet betrokken is bij het Chinese onderzoek.Ondanks de controverse over de Utah — zaak — of misschien wel vanwege het-is Rogers bullish over de toekomst van genetische technieken in forensisch onderzoek. “Ik denk dat op termijn — en waarschijnlijk niet erg lang-mensen zullen accepteren dat rechtshandhaving gebruik van genetische genealogie is er en niet te vrezen,” zegt hij.

van zijn kant heeft Taggart geen spijt van het gebruik van GEDMatch. De verdachte die hij vernauwde op schuld bekent en is nog steeds in hechtenis, en Taggart is ervan overtuigd dat zijn gemeenschap veiliger is op die manier. “Ik geloof dat Curtis Rogers dit voor ons heeft gedaan, een leven heeft gered.”