Представьте себе, что кто-то тайно воспользовался вашим компьютером или смартфоном и узнал личные конфиденциальные данные? А если это произошло в крупной корпорации или государственной организации и «утекла» корпоративная или государственная тайна? Как расследовать такие случаи? Первое, что приходит на ум – отпечатки пальцев. Но и злоумышленники обычно заранее к этому готовы. Оказывается, индивидуальная «микробная сигнатура» человека практически так же уникальна, как и отпечатки пальцев. Поэтому, чтобы узнать личность человека, можно сначала определить «след» от его микробов. Дело в том, что по составу собственного генома (ДНК) все люди идентичны на 99,9 %, и только менее 0,1 % ДНК различает нас между собой. А вот по составу микробиома мы все серьезно отличаемся. Более того, выделяют несколько принципиально разных «энтеротипов» микробиома, в зависимости от превалирующих в нем микробов. Недавно было установлено, что ассоциированные с кожей человека микробы могут быть идентифицированы с поверхностей, с которыми взаимодействовал человек, даже через 2 недели после контакта. Ну а по индивидуальному составу микробов с помощью молекулярно-генетических методов и формируется эта «микробная сигнатура».
В судебной медицине стали выделять отдельный термин «танатомикробиом». Танатос – олицетворение смерти в греческой мифологии, и термин подразумевает микробиом умершего или умирающего организма. Уже известно, что скорость изменений микробных сообществ отличается в разных органах тела человека после смерти. Поэтому криминалисты и судебно-медицинские эксперты недавно получили новый и весьма точный механизм на основе микробиома для установления времени и места наступления смерти. Ведь в разных географических регионах микробы различаются, к тому же, если тело человека после смерти было перенесено на другое место – так же останутся и «микробные» следы на первоначальном месте. Вот такая «микробная» криминалистика. Так что сегодня, с современными технологиями, Шерлок Холмс был бы уже больше молекулярным микробиологом, чем химиком, как это следовало из произведений Артура Конана Дойла.
Впервые в современной истории новые молекулярные методы микробиологии были использованы в криминалистике в 2001 году. Секвенирование микробов применили, чтобы выйти на след преступников, разославших письма, содержащие споры сибирской язвы, смертельно опасного микроба. Письма со спорами сибирской язвы пришли в офисы нескольких новостных агентств в США, а также двум сенаторам. В результате – 17 человек были инфицированы, а 5 погибли от сибирской язвы. Криминалисты тогда должны были установить происхождение этих спор, из какой лаборатории они были получены. Тогда, более 20 лет назад, стоимость секвенирования одного образца была в районе 250 тысяч долларов, но в итоге ученые смогли выяснить, от каких конкретных штаммов микробов были получены эти смертельные споры. Лаборатория и ответственный за утечку биологического оружия тогда были найдены.
Другим интересным примером, как молекулярные методы позволяют найти «иголку в стогу сена», является работа ученых из Сан-Диего, которые определяли наличие вирусов в сточных водах большого студенческого общежития на 500 человек. Так вот, вирус SARS-CoV-2 определялся ими в сточных водах общежития уже за день до появления первых симптомов ковида у одного из проживающих там студентов. Другим направлением является отслеживание микробиома на деньгах, бумажных банкнотах или монетах. Ведь их держали в руках тысячи людей с момента выпуска. Но, как недавно было установлено, в случае денег скорее работает правило «последнего в очереди», то есть микробы и грибы на деньгах скорее связаны с последним человеком, державшим их в руках. Многое еще впереди, а массовость исследований микробиома в криминалистике будет зависеть от стоимости одного исследования. Уже сегодня мы видим, как из научной, чрезмерно дорогой лабораторной операции изучение микробиома становится доступным и рутинным методом.