Artigo de revisão

MÉTODOS DE DIFERENCIAÇÃO ENTRE GÊMEOS MONOZIGÓTICOS APLICADOS NA CIÊNCIA FORENSE: uma revisão sistemática

Como citar: Maciel ACF, Pinheiro RSN, Gianvecchio VAP. Métodos de diferenciação entre gêmeos monozigóticos aplicados na ciência forense: uma revisão sistemática. Persp Med Legal Pericia Med. Vol. 10, 2025; 251155

https://dx.doi.org/10.47005/251155

Recebido em 31/01/2025
Aceito em 07/01/2026

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O autor informa não haver conflito de interesse.

METHODS OF DIFFERENTIATION BETWEEN MONOZYGOTIC TWINS APPLIED IN FORENSIC SCIENCE: a systematic review

Allana Christina Fortunato Maciel

Conceitualização, Curadoria de dados, Análise de dados, Pesquisa, Metodologia, Redação do manuscrito original

https://orcid.org/0000-0001-7401-5967 - http://lattes.cnpq.br/1950154199097129

Secretaria de Segurança Pública, Araraquara, SP

Rafael Soares Nunes Pinheiro

Administração do projeto, Redação - revisão e edição

https://orcid.org/0000-0001-8632-3529 - http://lattes.cnpq.br/6368979026233293

Secretaria de Segurança Pública, Araraquara, SP

Victor Alexandre Percino Gianvecchio

Supervisão/ Orientação, Validação 

https://orcid.org/0000-0002-7549-1815 - http://lattes.cnpq.br/3884908558329312

Secretaria de Segurança Publica, Sao Paulo, SP

Resumo

INTRODUÇÃO: A identificação corresponde ao conjunto de procedimentos diversos para individualizar uma pessoa ou objeto. Dentro os processos de análise de um crime, destaca-se a Genética Forense que estuda as características por meio da análise de DNA. No entanto, há circunstâncias em o DNA não conseguem fornecer a identificação inequívoca de um indivíduo, como no caso de GM. O objetivo foi revisar os principais métodos de diferenciação de GM no âmbito da perícia criminal. MÉTODOS: O estudo consistiu em uma revisão sistemática seguindo as instruções metodológicas descritas nas diretrizes PRISMA. Foram excluídos os estudos que não atenderam aos critérios da revisão sistemática, principalmente no que diz respeito aos parâmetros de relevância e relação explícita com a temática investigada, além de estudos duplicados. Após esta etapa, 35 artigos foram incluídos no estudo. DISCUSSÃO E CONCLUSÃO: Embora existam vários métodos disponíveis para diferenciar GM, esses métodos podem nem sempre ser efetivamente implementados na prática pois dependem fortemente da qualidade dos vestígios e evidências encontrados na cena do crime ou durante o processo investigativo.

Palavras Chave: gêmeos idênticos; DNA; identificação; medicina legal.

Abstract

INTRODUCTION: Identification corresponds to a set of various procedures to individualize a person or object. Within the processes of analyzing a crime, Forensic Genetics stands out, which studies characteristics through DNA analysis. However, there are circumstances where DNA cannot provide the unequivocal identification of an individual, such as in the case of GM. To review the main methods of differentiating GM within the scope of forensic investigation. METHODS: The study consisted of a systematic review following the methodological instructions described in the PRISMA guidelines. Studies that did not meet the criteria of the systematic review were excluded, especially regarding relevance parameters and explicit relation to the investigated theme, as well as duplicate studies. After this stage, 35 articles were included in the study. DISCUSSION AND CONCLUSION: Although there are several methods available to differentiate GM, these methods may not always be effectively implemented in practice as they heavily depend on the quality of traces and evidence found at the crime scene or during the investigative process.

Keywords (MeSH): identical twins; DNA; identification; forensic medicine

1. INTRODUÇÃO

A identificação corresponde ao conjunto de procedimentos diversos para individualizar uma pessoa ou objeto (1). A identificação é caracterizada pelo uso de técnicas e meios propícios para se chegar à identidade e pode ser realizada por técnicos treinados (judiciário ou policial) ou por profissionais com conhecimentos diferenciados e específicos na área biológica (médico-legal ou odontolegal), tendo uma sucessão praticamente ilimitada de técnicas e meios adequados para se chegar à identidade humana (2). O processo de identificação tem como base a comparação de características encontradas em dados previamente registrados com aqueles obtidos no presente, seja em pessoa viva ou cadáver (3, 4).

Dentre as técnicas científicas mais rápidas e seguras utilizadas para este fim, a International Criminal Police Organization (5) considera como metodologias primárias de identificação a análise datiloscópica, dos arcos dentários, do perfil genético (DNA) e do número de série de próteses/ implantes. Diante da variedade de métodos disponíveis e da individualidade de cada caso, o profissional de Medicina e da Odontologia Legal deve conhecer as metodologias disponíveis na literatura pericial, cada qual com suas particularidades e indicações, para que, assim, possa optar pela metodologia que, naquele caso específico, viabilize a individualização do ser humano, ressaltando o cuidado na aplicação correta da técnica e na interpretação precisa das informações obtidas (6).

No caso da análise genética, em virtude do material genético estar presente em todas as células   nucleadas   do  organismo   humano e   da   sua   estabilidade   química, considerando-se os diferentes tipos de amostras biológicas passíveis  de  serem deixadas em  cena  de crime, tal análise  é  o método  mais  poderoso  na  investigação forense (7)

Dentre os processos de análise de um crime pela ciência forense, e a Genética Forense estuda as características hereditárias usadas na identificação humana por meio da análise das repetiçōes consecutivas curtas (STR) do ácido desoxirribonucleico – DNA (8, 9). O DNA genômico, encontrado em materiais biológicos em cena de crime, permite identificar a constituição genética de cada indivíduo a partir da análise de regiões que apresentam variações entre os indivíduo na população, ou seja, a parte do genoma que possui caráter polimórfico.

No entanto, há circunstâncias em que a análise dos STR não conseguem fornecer a identificação inequívoca de um indivíduo que deixa vestígios biológicos. Uma dessas situações diz respeito aos gêmeos monozigóticos (GM), visto que como resultam do mesmo óvulo fertilizado, compartilham os mesmos genes, não sendo possível a diferenciação por meio de métodos analíticos (10).

Durante o desenvolvimento fetal, é o código genético contido no DNA o responsável por determinar a maneira como a pele e outras caracteristicas devem se desenvolver. Apesar do código genético humano possuir 3.164.700.000 bilhões de pares de bases nitrogenadas, 99,6% do DNA é igual para todos os indivíduos. A diferença existente nos outros 0,4% do DNA é o que permite a variabilidade genética humana, não havendo, desta forma, duas pessoas com o mesmo material genético, com exceção dos GM (11, 12).

Os GM formam-se entre o primeiro e o décimo quarto dia após a fertilização, quando um único zigoto (formado pela fecundação de um único óvulo por um único espermatozoide) sofre desenvolvimento irregular, dando origem a dois ou mais indivíduo geneticamente idênticos.  Considerando-se que a probabilidade de GM é de, aproximadamente, 3 em 1.000 nascimentos (13) diferenciar tais indivíduo geneticamente idênticos é de extrema relevância para o campo forense.

Os GM são semelhantes em muitos aspectos devido a fatores genéticos e ambientais. Isso faz com que a Ciência Forense se desafie a cada dia na busca por métodos de identificação que possibilitem a individuaização desses pares de irmãos biológicos. Nesse cenário, conhecer outros métodos de identifição de GM torna-se impressindível por razōes legais e humanitárias.

2.  REFERENCIAL TEÓRICO

O DNA genômico encontrado em materiais biológicos em cena de crime permite identificar a constituição genética de cada indivíduo a partir da análise de regiões que apresentam variações entre os indivíduo na população, ou seja, a parte do genoma que possui caráter polimórfico. Este é constituído por marcadores de polimorfismo de comprimento de sequência única (SSLP) que incluem as repetições consecutivas de número variável (VNTR) ou minissatélites, mais as repetições consecutivas curtas (STR) ou microssatélites, comportando-se como uma impressão digital de cada pessoa. Os microssatélites são os mais utilizados no momento e quanto maior for seu tamanho, menor a taxa de mutação, melhor a diferenciação e determinação da heterozigose dos indivíduo analisados (14).

Na genética forense, a identificação individual baseada no uso de STRs autossômicas e gonossômicas e sua genotipagem por eletroforese capilar (CE) é estabelecida como padrão-ouro analítico. O elevado número de STR disponíveis garante um elevado poder de discriminação e, portanto, perfis genéticos únicos, conferindo aos testes de DNA um valor probatório indiscutível. No entanto, há circunstâncias em que a análise dos STR/CE não consegue fornecer a identificação inequívoca de um indivíduo que deixa vestígios biológicos. Uma dessas situações diz respeito aos GM, que por muito tempo foram considerados geneticamente idênticos.(15).

Diante dessa limitação existente nas análises convencionais do DNA, atualmente sabe-se que é possível a diferenciação genética de GM por meio da metodologia Massively Parallel Sequencing, a qual tornou possível identificar uma série de variações genéticas por meio do sequenciamento do genoma (como variações no número de cópias, polimorfismos de nucleotídeo único – SNP e metilação do DNA).  Apesar da eficácia comprovada, tal método ainda não possui reconhecimento mundial como prova de valor jurídico, devido à necessidade de rigorosos critérios de validação exigidos pela comunidade científica internacional (12, 15, 16, 17).

Dessa forma, a dificuldade para diferenciação de GM vem se tornado um desafio para a Ciência Forense, atraindo a atenção de pesquisadores a fim de buscar métodos de identificação que possibilitem a diferenciação desses irmãos, baseando-se nos princípios biológicos (unicidade, perenidade e imutabilidade) e técnicos (praticabilidade e classificabilidade) de identificação (18).

3.  MATERIAIS E MÉTODOS

O estudo consiste em uma revisão sistemática, de delineamento retrospetivo,  qualitativo e critico-analítico seguindo as instruções metodológicas descritas nas diretrizes PRISMA (19).

Inicialmente foi realizada busca de dados na base Medline-PubMed em inglês. A coleta de dados foi concluída em maio de 2024. As questões de pesquisa, bem como os critérios de inclusão e exclusão, foram desenvolvidos usando a estratégia PICO, incluindo os seguintes componentes: pacientes, intervenções, controle ou comparações, estruturas de resultados e critérios de inclusão/exclusão. As intervenções que foram analisadas nesse estudo consistiam nas técnicas utilizadas para identificação e diferenciação de gêmeos univitelinos, principalmente quando o único objeto de estudo disponível é o material genético.

Os termos de busca foram combinados utilizando o operador “OR”. Os resultados dos termos de busca do componente ”P” (pacientes) foram combinados com os resultados do componente ”I” (intervenção) por meio do operador “AND”, sendo também combinados posteriormente com as palavras-chave.

A busca no Medline foi realizada na base de dados PubMed (www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed) e adaptada utilizando termos MeSH em inglês (twins OR identical twins OR monozygotic) AND (identification). Após essa busca inicial, fizemos outras seleções com os termos mais específicos como segue: (twins OR identical twins) AND (DNA).

A amostra foi composta por artigos publicados em periódicos indexados e selecionados por um pesquisador independentes (ACFM), que leu e analisou os resumos de acordo com os seguintes critérios de inclusão: I) veículo de publicação: periódicos indexados, por apresentarem maior divulgação e acesso a pesquisadores; banco de teses brasileiras; pela escassa literatura nacional II) idioma de publicação: artigos publicados em inglês, francês, espanhol ou português; III) ano de publicação: artigos publicados entre 2010 e 2024, totalizando um período de 14 anos; IV) modalidade de produção científica: artigos originais, relatos de casos, dissertações, teses, revisões sistemáticas e meta-analises sobre técnicas de diferenciação de GM.

Figura 1 – Fluxograma dos artigos avaliados no estudo.

A busca bibliográfica abrangeu artigos da literatura nacional e internacional sobre técnicas de identificação e diferenciação de GM No total, foram encontrados 511 resumos de artigos científicos nas bases de dados. Foram excluídos os estudos que não atenderam aos critérios da revisão sistemática, principalmente no que diz respeito aos parâmetros de relevância e relação explícita com a temática investigada, além de estudos duplicados. Após esta etapa, 35 artigos foram incluídos em nosso estudo, conforme o fluxograma ilustrado na figura 1.

 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

O processo de identificação tem como base a comparação de características encontradas em dados previamente registrados com aqueles obtidos no presente, seja em pessoa viva ou cadáver (3, 4). As metodologias de identificação primária internacionalmente aceitas foram descritas na tabela 1.

Tabela 1 –  Métodos de identificação primária segundo a Interpol aplicada a gêmeos monozigóticos.

MÉTODO TÉCNICA DISTINGUE GM? LIMITAÇÃO
Datiloscopia Análise linhas e cristas –

Tipos fundamentais

de Juan Vucetich

Sim. Apesar de 95% de similaridade, as impressões digitais do GM não são idênticas, podendo ser diferenciadas a partir de pontos característicos individuais. Necessidade da impressão digital completa do par de GM.

Estudos com amostras pequenas.

Arcada dentária Análise radiográfica –

proporção polpa/dente

(Método Cameriere)

Sim. A idade dental dos GM não é igual, podendo variar de 2 a 4 anos dependendo a idade do par de GM. Necessidade de arcada dentaria completa de ambos GM.

Estudos com amostras pequenas.

DNA STR com genotipagem por CE – padrão ouro

Massively Parallel Sequencing

Não

Sim.

                     __

Alto custo.

Necessidade de validação cientifica internacional.

Prótese/Implante Confronto número de serie ou processo clínico Sim. É necessário que um dos GM possua a prótese para que possa ser diferenciado do seu irmão.

GM: gêmeos monozigóticos; STR: repetições consecutivas curtas; CE: eletroforese capilar

 4.1. DATILOSCOPIA

Em 1896, Juan Vucetich criou um sistema de classificação datiloscópica baseado em quatro tipos fundamentais, dependendo da ausência, presença e posição do delta (espaço triangular formado pelos sistemas de linhas marginal, nuclear e basilar) (20).

No Brasil, a datiloscopia teve início em São Paulo, onde foi instituída a identificação datiloscópica pelo sistema de Vucetich, nos termos de Decreto lei de número 1533-A, de 30 de novembro de 1907. Alguns anos mais tarde, em 1920 é criado o Gabinete de identificação de estatística, com função primordial de realizar a identificação criminal e a tomada de impressões digitais de cadáveres. Atualmente, é o sistema de identificação amplamente aceito e implementado no território nacional.

Em relação à diferenciação de GM, a análise das impressões digitais permite tal diferenciação, uma vez que a formação destas se inicia no sétimo mês de gestação e é influenciada pelo fluxo de fluidos amnióticos em volta do feto e a posição deste dentro do útero. Assim, as células das pontas dos dedos crescem em um micro-ambiente que é ligeiramente diferente de mão para mão e de dedo para dedo (21). Estudos dermatológicos mostram que, embora GM possuam a máxima similaridade entre impressões digitais, estima-se que apenas 95% das características sejam iguais entre os irmãos (22).

Mishra et al. (23) testaram uma nova abordagem para a identificação de GM com base em coordenadas minuciosas, ângulos de orientação e distâncias mínimas das estruturas presentes nas impressões digitais de pares de GM. Verificou-se que tais irmãos apresentaram 80 a 95% de similaridade em suas impressões digitais, não sendo as mesmas idênticas e demostrando, desta forma, a confiabilidade na análise dessas estruturas dérmicas no processo de identificação humana.

Recentemente, Gusmão et al. (18)  analisaram  46 fichas   datiloscópicas   de   23   pares   de  gêmeos monozigóticos.    Os    resultados mostraram que as estruturas que compõem as impressões digitais, apesar de muito semelhantes, são capazes de diferenciar GM pela existência de pontos característicos individuais, auxiliando assim no processo de identificação humana.

Contudo, em muitas cenas de crimes são encontradas apenas impressões digitais parciais, tornando-se ainda mais complexo o processo de diferenciação dos GM.

4.2 ODONTOLOGIA

No cenário da Odontologia Legal, a influência genética no desenvolvimento dental    ainda é uma questão que demanda estudos.

4.2.1. Dentição

A influência genética no desenvolvimento dental ainda é uma área que necessita de estudos no âmbito da odontologia forense. Em virtude disso, em 2014, Pechníková et al. (24)  investigaram como o desenvolvimento dos dentes  difere  em gêmeos,  aplicando  o  método  de  Demirjian, as  tabelas  de  Mincer  de  desenvolvimentos dos  terceiros molares  e  dois  métodos  de Cameriere (25, 26) para estimativa da idade dental, os   quais   estão   entre   os   métodos   mais populares no cenário clínico e forense. Assim, foi constatado que a idade dental dos GM não é idêntica. A diferença dentro dos pares monozigóticos teve   resultados de quase dois anos (em crianças menores de 16 anos) e   em   adolescentes   e   adultos jovens até quatro anos, concluindo que há grande variabilidade no crescimento dental mesmo entre gêmeos. Tal achado confirma que GM podem ser diferenciados por meio do desenvolvimento dental.

4.2.2. Mordida

Com relação às marcas de mordida, Sognnaes et al. (27) avaliaram 5 pares de GM e observaram a existência de diferenças   nas   medidas   entre   pares   de gêmeos e também assimetria bilateral dentro dos indivíduos, demonstrando, uma individualização nos padrões dessas mordidas.

Em contrapartida, em 2017 Franco et al. (28) investigaram a singularidade morfológica da dentição humana por meio das marcas de mordidas e não obtiveram resultados que apoiassem a unicidade no grupo de indivíduos GM. Os   resultados   desse estudo indicaram que, na prática forense, as investigações de marcas de mordida devem ser consideradas com cuidado quando os suspeitos apresentarem morfologia dental semelhante.

4.2.3. Queiloscopia

As impressões labiais são as linhas e fissuras normais na zona de transição do lábio humano entre a mucosa labial e a pele externa. Eles são identificáveis já na sexta semana de vida intrauterina e, a partir desse momento, seu padrão raramente muda, resistindo a muitas aflições, como as lesões herpéticas. A análise das impressões labiais deixadas em uma cena de crime e o confronto com as da pessoa suspeita podem ser úteis para identificação (29).

Tsuchihashi (30) realizou um estudo com 1.364 indivíduos, incluindo um par de GM, bem como grupos familiares compostos por pai, mãe e irmãos não gêmeos. Examinando os registros labiais de GM, o autor encontrou impressões muito semelhantes, mas não idênticas, devido aos sulcos labiais secundários que são menos expressivos. Quase 4 décadas após, Vankatesh et al. (31) realizaram um estudo queiloscópico incluindo 5 pares de GM e encontraram impressões bastante semelhantes, que não eram idênticas devido a alguns sulcos secundários (não predominantes) que tornariam as impressões labiais de GM um registro único, corroborando as descobertas de Tsuchihashi.

No Brasil, em 2017 foi realizada uma mesma pesquisa com 20 pares de GM, 20 pares de irmãos não gemelares e 20 pares de indivíduos sem nenhum grau de parentesco. Os achados foram os mesmos encontrados anteriormente, corroborando a unicidade das queiloscopia em GM (32). Apesar de 50 anos de estudos, as amostras estudadas são pequenas e não validam a queiloscopia como método único para diferenciação de GM.

4.2.4. Rugoscopia Palatina

As rugas palatinas são uma excelente aliada ao processo de identificação, exercendo papel de extrema importância por estarem localizadas em uma região privilegiada da cavidade bucal, sendo circundadas e protegidas pelos dentes, língua, bochecha e lábios que foram uma câmara úmida mantendo as rugas protegidas até mesmo em casos de carbonização (33).

Em 2017, Herrera et al. (34) utilizando o método de Briñón caracterizaram as rugas palatinas em uma amostra com 10 pares de gêmeos monozigóticos, confirmando-as como exclusivas para cada indivíduo, mesmo em GM. Além disso, observaram que os GM não exibiram nenhum padrão especial que pudesse facilitar sua diferenciação dos outros indivíduo não gêmeos.

Em 2020, Simon et al. (35) avaliaram o padrão digital 3D do palato de 64 GM, 33 gêmeos dizigóticos do mesmo sexo e 7 gêmeos dizigóticos do sexo oposto, por meio de um scanner intraoral. A área palatina dos indivíduo foi escaneada três vezes com um scanner intraoral. A partir dos dados digitalizados, todas as varreduras dentro de um par de gêmeos foram sobrepostas umas às outras. A morfologia do palato mostrou diferenças entre os membros dos GM, indicando que a sobreposição de escaneamentos intraorais do palato pode ser uma forma rápida, fácil, confiável e de boa reprodutibilidade na identificação humana.

No entanto, o método pode ter algumas limitações. Alguns tratamentos ortodônticos, como a rápida expansão maxilar do palato, podem distorcer sua morfologia, comprometendo a identificação.

4.3. DNA

O perfil genético corresponde à sequência de DNA característica de um único indivíduo e sua alta variabilidade decorre de polimorfismos do genoma, sendo improvável a existência de dois indivíduos com o mesmo perfil genético, exceto em casos de GM.

Os tradicionais marcadores genéticos utilizados na prática forense são os STR, os quais possuem alta variabilidade e estabilidade, além de fácil metodologia para genotipagem. Atualmente, utiliza-se de 16 a 24 loci do tipo STR para se estabelecer relações de parentescos, bem como identificar uma amostra biológica deixada em cena de crime (9, 36). No entanto, GM geralmente possuem perfis idênticos para os STR e, assim, casos de paternidade ou criminais envolvendo tais indivíduos como alegados pais e suspeitos, respectivamente, não podem ser solucionados por esta tecnologia.

Por outro lado, a metodologia Massively Parallel Sequencing, também conhecida como sequenciamento de próxima geração (NGS), com a análise de SNP nucleares e do perfil de metilação do DNA têm se mostrado eficientes na diferenciação de GM. Além disso, a genotipagem do DNA mitocondrial também revelou diferentes perfis de SNP entre estes indivíduos, com a vantagem de o sequenciamento do genoma mitocondrial ser mais barato que o nuclear e ter maior possibilidade de tipagem em amostras com DNA degradado ou ausente. A identificação de SNP em diferentes tecidos possibilitou detectar mutações capazes de diferenciar GM auxiliando em investigações criminais e de paternidade pois tais mutações podem ser herdadas pelos filhos (7).

4.3.1. Sequenciamento de Próxima Geração (NGS)

No NGS por síntese (plataforma llumina Genome Analyser-HiSeq), as sequências a serem determinadas são convertidas numa biblioteca de sequenciamento especial, na qual os fragmentos de DNA são ligados a adaptadores em suas extremidades. Oligonucleotídeos fixados em uma célula de fluxo se hibridizam a tais adaptadores nos fragmentos de DNA fita simples e por um processo de amplificação por reação em cadeia da polimerase (Polymerase Chain Reaction, PCR) em ponte (bridge PCR) há a síntese da nova molécula de DNA. Esta amplificação é repetida várias vezes e cria aglomerados de cópias da sequência original, as quais serão sequenciadas por método semelhante ao Sanger (37).A diferença é que o método NGS permite o sequenciamento em larga escala e é possível analisar milhões de fragmentos simultaneamente em um único teste, enquanto no método Sanger, o sequenciamento é feito de forma individual, tornando o processo mais lento.

Potenciais mutações, presentes em células somáticas e germinativas foram estudadas por Weber-Lehmann et al. (38). Para tanto, utilizou-se o método NGS com confirmação dos dados por meio da PCR seguida de sequenciamento por Sanger. Os dados mostraram que o espermatozóide e a mucosa jugal são tecidos afetados por mutações após a divisão do zigoto, ou seja, são mutações encontradas no esperma e na mucosa jugal, mas não no sangue. Além disso, como a amostragem jugal é legalmente e eticamente aceita na prática forense, tais autores sugerem este material como o primeiro a ser analisado na diferenciação de GM.

Wang et al. (39) relataram um caso de estupro seguido de assassinato envolvendo um suspeito GM, coletou-se amostra de sêmen na cena do crime, não havendo outros materiais biológicos disponíveis para análise. Genotipagem de amostra sanguínea dos gêmeos revelou um padrão tri-alélico raro para o marcador vWA (alelos 16, 18 e 19) no irmão gêmeo do suspeito, mas não no suspeito, permitindo diferenciá-los e excluindo o irmão gêmeo do suspeito do referido caso. A mutação foi confirmada no espermatozóide e mucosa jugal do irmão gêmeo, sugerindo que a mesma ocorreu após a divisão do zigoto, mas antes da gastrulação (formação camadas germinativas).

Apesar da eficácia comprovada, tal método ainda não possui reconhecimento mundial como prova de valor jurídico, devido à necessidade de rigorosos critérios de validação exigidos pela comunidade científica internacional. O Validation Guidelines for DNA Analysis Methods proposto pelo Scientific Working Group on DNA Analysis Methods (SWGDAM) originalmente em 2003 e com última revisão em 2016 inclui propostas especificas para a validação de métodos envolvendo a NGS, contudo nenhuma metodologia foi validada ate o momento(40). Outra desvantagem são os custos elevados, o que limita o seu uso rotineiro em laboratórios de genética forense (41).

4.3.2. Metilação do DNA

A metilação do DNA consiste no acréscimo de grupos metil normalmente à posição do carbono 5 do anel da citosina, levando à formação de 5-metilcitidina (42).

Xu et al. (43) avaliaram o poder de discriminação da metilação em GM. Para tanto foram analisadas amostras sanguíneas de 176 pares de gêmeos, sendo 119 GM, dos quais 50 pares também cederam amostras bucais e o método utilizado consistiu no tratamento do DNA por bissulfito, seguido de amplificado para a região LINE-1 e reação de pirosequenciamento.  As amostras sanguíneas e jugais de um mesmo indivíduo mostraram significante diferença no padrão de metilação e este não se relacionou com a idade do indivíduo para amostras sanguíneas, mas houve relação no caso das amostras jugais, para as quais houve aumento da metilação com o avanço da idade.

É possível a diferenciação de GM pela análise do perfil de metilação. Diferenças no nível de metilação de diferentes tecidos podem auxiliar na identificação do tipo de tecido em uma amostra biológica forense; porém, podem levar a uma falsa exclusão em uma investigação, sendo necessária a análise do mesmo tipo de tecido (44). Além disso, a relação entre idade e metilação podem estimar a idade em investigações forenses, porém, o padrão de metilação no indivíduo pode ser significativamente diferente do obtido em uma mancha que tenha sido estocada por um período de tempo, podendo levar à falsa exclusão (43).

Diferenças nos padrões epigenéticos em indivíduo geneticamente idênticos poderiam ser explicados pela influência de fatores ambientais e genéticos. Hábitos de fumar, atividade física, dieta, entre outros, são fatores ambientais que foram propostos por ter uma influência a longo prazo sobre estas modificações. No entanto, é possível que pequenos defeitos na transmissão de informações epigenéticas através de sucessivas divisões celulares, se acumulam em um processo que poderia ser considerado como uma “deriva epigenéticas” associada com o processo de envelhecimento. Dessa forma, pares de GM jovens ou expostos aos mesmos fatores ambientais podem apresentar a mesmas mutações, dificultando a processo de diferenciação (45).

A análise por metilação é mais barata e exige equipamentos menos sofisticados se comparado a análise por NGS, contudo determinados marcadores de padrão de metilação podem ser alterados em função da idade e do ambiente ao qual o indivíduo é exposto. GM mais jovens podem não apresentar temperaturas de dissociação suficientemente diferentes, tal qual GM que foram expostos ao mesmo ambiente durante a vida (46).

4.3.3. DNA Mitocondrial

O DNA mitocondrial (DNAmt) é herdado apenas da mãe e, portanto, é idêntico não apenas em GM, mas entre os indivíduo de uma família relacionados por via materna. No entanto, este tipo de DNA apresenta maior taxa de mutação em comparação ao nuclear, em virtude da baixa fidelidade da DNAmt polimerase e a aparente falta de mecanismos de reparo do DNAmt (47).

Wang et al. (48) aplicaram a tecnologia para identificar pequenas diferenças do DNAmt em dez pares de GM. Pontos heteroplásmicos (Point heteroplasmy, PHP) foram considerados quando o nucleotídeo em menor proporção ocorreu em frequência igual ou superior a 5%. Oito pares dos gêmeos apresentaram de dois a quatro PHP em que a base principal (maior ou único componente) foi a mesma exibida pelo par, totalizando 16 PHPs. Destes oito pares, seis apresentaram pelo menos uma posição em que apenas um dos gêmeos foi heteroplásmico, auxiliando na diferenciação deles (49). Além disso, em cinco pares de GM detectou-se uma variação no SNP identificado como G15301A. Nestes pares, o nucleotídeo A foi o maior componente em um dos gêmeos, enquanto o G foi dominante no outro, consistindo em um SNP de alta relevância na diferenciação de GM.

Uma vez que a frequência da heteroplasmia pode diferir entre os diferentes tecidos, pode ser necessário a análise do mesmo tecido em ambos os GM; ainda o sequenciamento NGS do mtDNA pode não diferenciar tais indivíduo. No entanto, o estudo do mtDNA pelo NGS é mais barato que o sequenciamento de todo o genoma nuclear, sendo sugerido como triagem para a diferenciação de GM.

Ademais, o DNAmt pode ser uma ótima alternativa para a tipagem genética quando o DNA nuclear está degradado ou ausente (como no fio de cabelo sem bulbo), tendo em vista o seu maior número de cópias por célula em comparação ao DNA nuclear.

4.4. IMPLANTES/ PRÓTESES

As próteses ortopédicas são basicamente constituídas de polímeros, cerâmicas ou metais. O componente metálico é normalmente composto por titânio, cromo, cobalto ou liga de aço (50) Elementos que resistem após violentos traumatismos ou temperaturas acima dos 1.000ºC, sendo por vezes um valioso vestígio da existência de um indivíduo.

A identificação humana é possível se se estabelecer a identidade do implante e este puder ser associado à pessoa na qual foi colocado (51). O logotipo da prótese reconhece o fabricante e o número de série pode ser confrontado com o processo clínico ou com o registo de próteses como já vem sendo adotado em alguns países. A informação da base de dados deve ter o nome do doente, o modelo do implante e o seu número de série para ser consultado apenas nos casos de identificação forense, respeitando obviamente as questões éticas de privacidade (52).

Este processo já tem sido realizado, porém, sem uma base de dados que permita a correlação do implante/doente de forma direta, o processo é demorado e dependente da colaboração das empresas fornecedoras que judicialmente são orientadas a fornecer a relação da venda hospitalar daquele respectivo lote, ou prótese quando o número de série é único. Uma vez identificado o hospital, é necessária revisão de todos os processos cirúrgicos correspondentes àquele período, muitas vezes manualmente. Um processo lento e demasiadamente complicado (53).

No caso de GM, é possível diferenciá-los caso algum dos gêmeos possua uma prótese. Em cenas de crime que deixam vestígios e não vítimas fatais, essa metodologia se torna extremamente limitada.

4.5. OUTRAS METODOLOGIAS

4.5.1. Impressão Plantar

Em 2017 nos Estados Unidos da América (EUA), com intenção de elucidar crimes em que há a impressão dos pés disponível na cena do crime, Nirenberg et al. (54) avaliaram a unicidade das medidas quantitativas das impressões dos pés em calçados de quatro pares de GM do sexo feminino, entre 26 e 54 anos, pelo método Reel combinado com o método Gunn estendido. No estudo foram produzidas   17 medidas de comprimento e largura em cada impressão do pé. A pesquisa resultou em diferenças quantitativas nas medidas das impressões da palmilha de calçados de GM.

4.5.2 Biometria Ocular

Em 2010 em Pequim, Sun Z et al. (55) realizaram um estudo de captura ocular de íris com 92 pares de GM e um par de trigêmeos, entre 5 e 65 anos. Os resultados mostraram que não há diferença significativa no sistema biométrico de reconhecimento para GM e para a população geral; o que significa que o sistema biométrico de íris pode distinguir GM na mesma medida que pode distinguir quaisquer duas pessoas não gêmeas.

Gautam et al. (56)  analisaram experimentos com a biometria ocular em 100 pares de gêmeos idênticos e constataram que esses indivíduo possuem uma correlação significativa para rotulá-los como gêmeos. Porém, apesar das características da região ocular para gêmeos apresentarem semelhanças, essas são discrimináveis.

4.5.4. Reconhecimento Facial

Devida à forte semelhança na aparência facial dos GM, sistemas comerciais de reconhecimento facial são limitantes na diferenciação dos irmãos. Nesse cenário Le et al. (57) propuseram o uso de filtros de Gabor que utilizam características de envelhecimento facial em regiões do rosto que exibem rugas e linhas e riso. Com essa abordagem realizaram análises em imagens de cinco pares de GM do banco de dados do ND-Twins da University of Notre Dame e o resultado foi promissor na distinção dos gêmeos.

Em 2019, Flores (58) avaliou a frequência e o poder discriminatório de medidas faciais antropométricas da população geral e de GM (882 pares de GM) utilizando um pacote de software não comercial para análise facial bidimensional (SAFF-2D, Sistema de Análise Facial Forense, Departamento de Polícia Federal, Brasil). Esse software permite que os examinadores localizem os marcos faciais nas imagens e os registrem automaticamente por meio das coordenadas cartesianas (X, Y). Os resultados do estudo indicaram que as medidas FPA (distâncias euclidianas, índices e ângulos) tirados de imagens faciais de vista frontal 2D de gêmeos monozigóticos são singular o suficiente para distinguir um do outro.

Na análise forense, distinguir entre GM pode ser uma tarefa desafiadora devido às suas similaridades genéticas e fenotípicas. Embora existam vários métodos disponíveis para diferenciar GM, esses métodos podem nem sempre ser efetivamente implementados na prática.

As identificação e diferenciação dos GM dependem fortemente da qualidade dos vestígios e evidências encontrados na cena do crime ou durante o processo investigativo. Em casos envolvendo GM, onde os perfis genéticos são especialmente semelhantes, a evidência forense precisa ser de alta qualidade para diferenciar efetivamente os indivíduos. No entanto, se os vestígios coletados estiverem contaminados, degradados ou insuficientes, isso pode complicar a análise e limitar a precisão de distinção entre os gêmeos.

5. CONCLUSÃO

Apesar da disponibilidade de vários métodos para diferenciar GM dentro da perícia forense, a implementação prática desses métodos é frequentemente dificultada pela qualidade do vestígio deixado no delito. Como os irmãos apresentam perfis genéticos e fenotípicos muito semelhantes é necessário um vestígio completo e com qualidade adequada para confronto.

Nos casos em que o vestígio deixado for DNA, já é possível distinguir com segurança os GM pelas técnicas de MPS, contudo são metodologias ainda pendentes de validação cientifica internacional.

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