Eine erfolgreiche Analyse von einzelnen Zellen auf ihr DNA-Muster könnte für die forensische DNA-Analyse einen enormen Fortschritt bei der Untersuchung von minimalem Spurenmaterial bedeuten. In der Literatur finden sich Berichte von STR-Typisierungen an Einzelzellen, die jedoch in der forensischen Praxis bisher nicht reproduziert werden konnten. Es existiert aber eine funktionierende Methode zur mtDNA-Sequenzierung an einzelnen Epithelzellen, die es weiter zu verbessern galt, um eine Anwendbarkeit in der forensischen Routine zu erreichen.
Mit Hilfe eines Mikromanipulators wurden Zellen aus Ausstrichen isoliert und in ein Reaktionsgefäß überführt. Die Technik des Single-Cell-Pickings konnte optimiert werden, so dass sie relativ einfach durchzuführen war und die ständige Sichtkontrolle gewährleistet werden konnte. Durch das Hinzunehmen einer Lysereaktion vor der PCR konnte die Quote positiver Ergebnisse erhöht werden. Im Anschluss an die Lyse fanden eine Amplifizierung sowie eine Sequenzierung der mitochondrialen Kontrollregion statt.
Nach erforderlichen Anpassungen in der Versuchsdurchführung wurden schließlich insgesamt 191 Epithelzellen aus Mundschleimhautabstrichen von 6 verschiedenen Probanden untersucht. Aus 57 Zellen wurde eine Amplifizierung der HV1-Region durchgeführt, und bei 73,7% der Proben konnte die Sequenz der jeweiligen Testperson nachgewiesen werden. In der HV2-Region wurden 22 Zellen amplifiziert, von denen 86,4% erfolgreich sequenziert wurden. An weiteren 112 Zellen erfolgte eine Koamplifizierung von HV1- und HV2-Region in einem Ansatz, eine Methode, die bisher noch nicht mit Erfolg an Einzelzellen durchgeführt werden konnte. Die richtige Sequenz wurde bei 67,0% der Proben in der HV1-Region nachgewiesen, für die HV2-Region lag die Quote bei 57,1%.
Auch die Gewinnung und Sequenzierung von Epithelzellen, die sich auf einer Zigarettenkippe befanden, war möglich. Ebenfalls auf einer Zigarettenkippe wurde eine artifizielle Mischspur von zwei Probanden durch gemeinsames Rauchen erzeugt. Nach einer Koamplifizierung an 24 isolierten Einzelzellen konnten in der HV1-Region 20 Zellen positiv sequenziert werden, wobei eine Differenzierung zwischen den beiden Probanden möglich war. Für die HV2-Region gelang nur der Nachweis des einen Probanden an 15 Proben.
Zusammenfassend wurde gezeigt, dass eine mtDNA-Sequenzierung an einzelnen Epithelzellen mit einer hohen Erfolgsquote durchgeführt werden kann. Auch eine Koamplifizierung von HV1- und HV2-Region ist an Einzelzellen möglich. Forensisches Spurenmaterial wie eine Zigarettenkippe ist genauso wie eine Mischspur für eine Analyse mit dem vorgestellten Verfahren geeignet. Erweiterungen könnten sich durch den Einsatz eines hochauflösenden Stereomikroskops ergeben, mit dessen Hilfe Zellen direkt vom Spurenträger gewonnen werden können. Die präsentierte Methode könnte in der forensischen Routine Anwendung finden, wenn eine STR-Analyse oder konventionelle mtDNA-Sequenzierung kein Ergebnis lieferte. Das könnte vor allem bei minimalem oder degradiertem Spurenmaterial sowie Mischspuren der Fall sein. Weiterhin ließe sich das Phänomen der Heteroplasmie näher untersuchen, was die Berechnung von Identitätswahrscheinlichkeiten präzisieren könnte.
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