Rệp giường: Bằng chứng pháp y mới từ các nhà khoa học Malaysia

Rệp giường: Từ loài gây phiền toái đến công cụ pháp y

Rệp giường nổi tiếng với những vết đốt gây ngứa và tình trạng xâm nhập dai dẳng trong nhà ở, khách sạn và không gian công cộng. Tuy nhiên, những đột phá khoa học gần đây tại Malaysia đã hé lộ một vai trò mới đầy bất ngờ của loài côn trùng hút máu này: nguồn bằng chứng pháp y tiềm năng trong các cuộc điều tra hình sự. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học Malaysia (USM) chứng minh rằng rệp giường nhiệt đới (Cimex hemipterus) có thể lưu giữ ADN người trong ruột tới 45 ngày sau khi hút máu, mở ra hướng phân tích hiện trường vụ án mới khi không có bằng chứng truyền thống hoặc bằng chứng đã bị xáo trộn.

Phát hiện này được công bố trên các tạp chí khoa học hàng đầu và được truyền thông quốc tế chú ý, đánh dấu ứng dụng pháp y được ghi nhận đầu tiên liên quan đến loài rệp nhiệt đới này. Phát hiện có ý nghĩa đáng kể, nhất là tại những khu vực phổ biến C. hemipterus và nơi bằng chứng sinh học thông thường có thể không còn hoặc đã bị cố ý loại bỏ.

Rệp giường trở thành bằng chứng pháp y như thế nào

Quá trình nghiên cứu bắt đầu năm 2014, khi các nhà khoa học USM thu thập mẫu rệp giường từ những chiếc ghế bọc nệm tại Sân bay Quốc tế Kuala Lumpur. Trong thập kỷ tiếp theo, nhà côn trùng học Abdul Hafiz Ab Majid cùng nhóm nghiên cứu, trong đó có nhà nghiên cứu sau tiến sĩ Lim Li, đã tỉ mỉ tìm hiểu khả năng lưu giữ ADN người của loài côn trùng này sau khi hút máu. Nghiên cứu tập trung vào hai kỹ thuật lập hồ sơ di truyền chính: phân tích đoạn lặp ngắn (STR) và phân tích đa hình đơn nucleotide (SNP), đều là những phương pháp tiêu chuẩn trong khoa học pháp y để nhận dạng cá nhân và dự đoán đặc điểm thể chất.

Trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát, rệp giường được cho hút máu người tình nguyện. Sau đó, các nhà nghiên cứu chiết xuất ADN từ rệp ở nhiều thời điểm khác nhau: ngay sau khi hút máu, rồi vào các ngày thứ 5, 14, 30 và 45. Kết quả rất đáng chú ý: có thể thu được hồ sơ ADN người hoàn chỉnh ngay sau khi rệp hút máu; các hồ sơ một phần, đôi khi vẫn đủ để dự đoán màu tóc, da và mắt, còn có thể thu được tới 45 ngày sau đó.

Phó Giáo sư Hafiz giải thích ý nghĩa của những phát hiện này:

Ngay sau khi rệp hút máu, chúng tôi có thể thu được hồ sơ di truyền đầy đủ bằng phương pháp STR và SNP. Và ngay cả 45 ngày sau, chúng tôi vẫn có thể thu được hồ sơ một phần, trong một số trường hợp đủ để gợi ý về màu tóc, da và mắt.

Các kỹ thuật này cũng được sử dụng tại những phòng thí nghiệm pháp y trên khắp thế giới, cho thấy ADN thu được từ rệp giường có tiềm năng bổ sung hoặc thậm chí thay thế bằng chứng truyền thống trong một số tình huống.

Vì sao rệp giường đặc biệt phù hợp với công tác pháp y

Rệp giường có một số đặc điểm sinh học khiến chúng đặc biệt hữu ích trong các cuộc điều tra pháp y:

• Bắt buộc hút máu: Rệp giường ở mọi giai đoạn phát triển, từ ấu trùng đến trưởng thành, đều cần hút máu để sinh trưởng và sinh sản. Vì vậy, chúng có khả năng đã hút máu người có mặt tại địa điểm đó.
• Khả năng di chuyển hạn chế: Khác với muỗi hay ruồi, rệp giường không có cánh và không di chuyển xa nơi hút máu. Sau khi hút máu, chúng ẩn trong các khe gần đó, nên ADN chúng mang theo nhiều khả năng thuộc về người vừa có mặt tại địa điểm cụ thể ấy.
• Lưu giữ ADN lâu: Rệp giường có thể lưu giữ ADN người trong hệ tiêu hóa suốt nhiều tuần, lâu hơn nhiều so với các loài côn trùng hút máu khác. Chẳng hạn, ADN người trong bữa máu của muỗi thường phân hủy trong vòng 26 giờ, trong khi rệp giường lưu giữ ADN tới 45 ngày.
• Tình trạng xâm nhập gia tăng: Số vụ rệp giường xâm nhập tăng trên toàn cầu, đặc biệt tại các đô thị và đầu mối giao thông, làm tăng khả năng bắt gặp chúng tại hiện trường vụ án.

Những đặc điểm này khiến rệp giường trở thành nguồn ADN người độc đáo và đáng tin cậy, nhất là trong môi trường không còn hoặc đã mất những bằng chứng khác.

Từ phòng thí nghiệm đến hiện trường: Quy trình thực tiễn tại hiện trường vụ án

Dựa trên kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, nhóm USM xây dựng quy trình thực địa để thu thập và phân tích rệp giường làm bằng chứng pháp y. Quy trình được công bố trên tạp chí Forensic Science International, nêu các bước bảo quản, khử trùng và chiết xuất ADN từ rệp giường tìm thấy tại hiện trường vụ án.

Các bước chính trong quy trình gồm:

• Thu thập rệp giường tại những nơi bị xâm nhập, bất kể chúng còn sống hay đã chết, là con đực hay con cái.
• Bảo quản mẫu trong ethanol 70% và lưu trữ ở nhiệt độ -20°C để ngăn ADN phân hủy.
• Khử trùng bề mặt từng con rệp để loại bỏ chất nhiễm bẩn bên ngoài trước khi chiết xuất ADN.
• Dùng phương pháp phân tích STR để lập hồ sơ di truyền từ ADN đã chiết xuất.

Các thử nghiệm thực địa tại Penang, Malaysia, xác nhận hiệu quả của phương pháp. Phần lớn mẫu thu được đủ ADN người để lập hồ sơ STR một phần hoặc hoàn chỉnh, kể cả khi được lấy từ môi trường thực tế thay vì trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát.

Hạn chế và thách thức: ADN hỗn hợp và rào cản pháp lý

Dù các phát hiện rất hứa hẹn, vẫn còn một số thách thức trước khi ADN từ rệp giường có thể được sử dụng thường xuyên tại tòa:

• Hồ sơ ADN hỗn hợp: Rệp giường có thể hút máu nhiều người, dẫn đến hồ sơ ADN hỗn hợp và gây khó khăn cho việc diễn giải. Trong các mẫu thực địa, các nhà nghiên cứu thường phát hiện hơn hai alen tại một số locus di truyền, cho thấy ADN có nguồn từ nhiều người.
• ADN phân hủy: Hồ sơ ADN càng kém đầy đủ theo thời gian do quá trình tiêu hóa bên trong rệp giường. Hồ sơ một phần vẫn có thể cung cấp manh mối giá trị, nhưng không phải lúc nào cũng đáp ứng những yêu cầu nghiêm ngặt để được chấp nhận làm chứng cứ pháp lý.
• Quy trình kỹ thuật: Nghiên cứu hiện nay sử dụng xét nghiệm phản ứng chuỗi polymerase (PCR) đơn đích, chậm và kém hiệu quả hơn các bộ xét nghiệm đa mồi dùng tại những phòng thí nghiệm pháp y được công nhận. Để áp dụng rộng rãi, quy trình cần được tiêu chuẩn hóa và thẩm định trên nhiều hệ thống khác nhau.
• Chấp nhận về mặt pháp lý: Để ADN rệp giường được chấp nhận tại tòa, bằng chứng này phải trải qua quy trình thẩm định nghiêm ngặt và được giới pháp y cũng như pháp lý công nhận. Quá trình này vẫn đang tiếp diễn; nhóm USM đang tích cực phối hợp với các chuyên gia pháp y để hoàn thiện phương pháp.

Bất chấp những trở ngại đó, các chuyên gia cho rằng ADN từ rệp giường có thể đem lại những manh mối quan trọng trong các cuộc điều tra phức tạp, nhất là khi thiếu bằng chứng khác. Mohamad Anil Shah Abdullah, chủ tịch Hội Nâng cao Nhận thức về Tội phạm và An toàn Công cộng Penang, nhận xét:

Đôi khi hiện trường không có máu hay dịch cơ thể. Ruồi và muỗi từng được sử dụng, nhưng rệp giường không bay. Điều đó khiến chúng hữu ích.

Ông cũng nhắc đến một vụ việc năm 2008 tại Phần Lan, khi cảnh sát thu được ADN của nghi phạm từ một con muỗi tìm thấy trong chiếc ô tô bị đánh cắp, qua đó gợi ý rệp giường có thể đóng vai trò tương tự trong các cuộc điều tra sau này.

Bối cảnh khoa học: Rệp giường và côn trùng học pháp y

Côn trùng học pháp y, tức việc sử dụng côn trùng trong điều tra hình sự, trước đây chủ yếu tập trung vào các loài như ruồi và bọ cánh cứng để ước tính thời điểm tử vong hoặc xác định vị trí hài cốt. Việc dùng côn trùng hút máu để thu hồi ADN người là hướng nghiên cứu mới hơn; muỗi và chấy rận từng được nghiên cứu về khả năng lưu giữ vật liệu di truyền từ vật chủ.

Tuy nhiên, rệp giường có những ưu điểm riêng. Khác với muỗi, chỉ muỗi cái hút máu và ADN phân hủy nhanh, mọi giai đoạn phát triển của rệp giường đều hút máu và lưu giữ ADN lâu hơn nhiều. Việc chúng thường ở gần nơi hút máu cũng làm tăng khả năng ADN chúng mang theo có liên quan đến hiện trường vụ án.

Nghiên cứu của nhóm USM là công trình đầu tiên tập trung vào Cimex hemipterus, loài rệp giường nhiệt đới phổ biến ở Đông Nam Á, châu Phi và một số khu vực Nam Mỹ. Các nghiên cứu pháp y trước đây chủ yếu tập trung vào Cimex lectularius, loài rệp giường phổ biến ở các vùng ôn đới. Việc mở rộng nghiên cứu sang các loài rệp nhiệt đới phản ánh tình trạng xâm nhập lan rộng trên toàn cầu và nhu cầu phát triển công cụ pháp y phù hợp với từng khu vực.

Kỹ thuật di truyền: Giải thích phân tích STR và SNP

Để hiểu cơ sở khoa học của nghiên cứu, cần giải thích ngắn gọn các kỹ thuật di truyền được sử dụng:

• Phân tích đoạn lặp ngắn (STR): STR là những đoạn ADN lặp lại, có sự khác biệt lớn giữa các cá nhân. Bằng cách phân tích nhiều locus STR, các nhà khoa học pháp y có thể tạo hồ sơ di truyền riêng cho từng người. Đây là phương pháp chuẩn mực hàng đầu để nhận dạng người tại các phòng thí nghiệm pháp y trên toàn thế giới.
• Phân tích đa hình đơn nucleotide (SNP): SNP là những thay đổi ở một nucleotide trong trình tự ADN. Một số SNP liên quan đến các đặc điểm thể chất như màu tóc, mắt và da. Phân tích SNP có thể bổ trợ cho việc lập hồ sơ STR, nhất là khi ADN bị phân hủy hoặc không đầy đủ; phương pháp này cũng có thể cung cấp manh mối điều tra về diện mạo hoặc nguồn gốc tổ tiên của một người.

Trong các nghiên cứu của USM, cả phân tích STR và SNP đều được thực hiện trên ADN chiết xuất từ rệp giường. Có thể thu được hồ sơ đầy đủ ngay sau khi rệp hút máu, trong khi hồ sơ một phần, đôi khi đủ để dự đoán kiểu hình, vẫn có thể thu được sau nhiều tuần. Hệ thống HIrisPlex-S, một công cụ trực tuyến, được dùng để dự đoán đặc điểm thể chất từ dữ liệu SNP; kết quả trùng khớp với các đặc điểm đã biết của những người tình nguyện tham gia thí nghiệm.

Tác động rộng hơn: Hướng đi mới trong khoa học pháp y

Khả năng thu hồi ADN người từ rệp giường có ý nghĩa sâu rộng đối với khoa học pháp y và điều tra hình sự:

• Nguồn bằng chứng thay thế: Trong những vụ án mà vết máu, dấu vân tay hoặc bằng chứng sinh học khác đã bị tẩy rửa hay không có sẵn, rệp giường có thể là nơi lưu giữ vật liệu di truyền khó nhận thấy.
• Manh mối về không gian và thời gian: Vì rệp giường không di chuyển xa, ADN người trong ruột chúng có thể giúp xác định ai đã có mặt tại một địa điểm cụ thể và vào thời điểm nào.
• Tiềm năng hỗ trợ các vụ án tồn đọng: Khả năng lưu giữ ADN lâu dài của rệp giường có thể hỗ trợ điều tra những vụ án đã xảy ra từ lâu.
• Ý nghĩa toàn cầu: Khi tình trạng rệp giường xâm nhập gia tăng trên khắp thế giới, các quy trình pháp y được phát triển tại Malaysia có thể được điều chỉnh để sử dụng ở những khu vực khác, nhất là nơi phổ biến C. hemipterus.

Tuy nhiên, kỹ thuật này vẫn có những hạn chế. Hồ sơ ADN hỗn hợp, khó khăn về kỹ thuật và nhu cầu được thẩm định pháp lý đồng nghĩa với việc bằng chứng từ rệp giường chưa sẵn sàng để sử dụng thường xuyên tại tòa. Dù vậy, nghiên cứu đánh dấu bước tiến đáng kể trong nỗ lực tìm kiếm công cụ pháp y mới, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của hợp tác liên ngành giữa các nhà côn trùng học, di truyền học và cơ quan thực thi pháp luật.

Tóm tắt

• Các nhà khoa học Malaysia chứng minh rệp giường nhiệt đới có thể lưu giữ ADN người tới 45 ngày sau khi hút máu, tạo ra một nguồn bằng chứng pháp y mới.
• Đặc điểm sinh học của rệp giường, gồm việc bắt buộc hút máu, khả năng di chuyển hạn chế và thời gian lưu giữ ADN dài, khiến chúng đặc biệt phù hợp với điều tra hiện trường vụ án.
• Phân tích STR và SNP có thể tạo hồ sơ di truyền người hoàn chỉnh hoặc một phần từ ADN thu được từ rệp giường, đôi khi đủ để dự đoán đặc điểm thể chất.
• Các quy trình thực địa để thu thập và phân tích rệp giường đã được xây dựng và thử nghiệm tại Malaysia, với kết quả đầy hứa hẹn.
• Vẫn còn những thách thức, gồm hồ sơ ADN hỗn hợp, hạn chế kỹ thuật và nhu cầu thẩm định pháp lý trước khi bằng chứng từ rệp giường có thể được sử dụng tại tòa.
• Nghiên cứu mở ra những khả năng mới cho khoa học pháp y, nhất là trong các vụ án thiếu bằng chứng truyền thống hoặc bằng chứng đã bị xáo trộn.