犯罪現場のDNAを使って容疑者の顔をモデル化

この冬、バイオテクノロジー企業が警察にまったく新しいサービスを提供し始めた。バージニア州に拠点を置くパラボン・ナノラボのスナップショットサービスでは、警察は犯行現場から採取したDNAサンプルをパラボン・ナノラボに送ることができる。そのDNAから、同社は犯人の顔を推測して再現する。

「これは研究者に新たな手掛かりを与えています」とパラボンのバイオインフォマティクス担当ディレクター、エレン・マクレー・グレイタック氏はポピュラーサイエンス誌に語った。「スナップショットの目的は、研究者にDNAを利用する新たな方法を提供することです。」

パラボン・ナノラボは、米国の異なる警察署で10件の事件に取り組んできたとグレイタック氏は言う。顔の予測結果を初めて公表したのはサウスカロライナ州コロンビア警察だ。同警察は、2011年に起きた25歳のキャンドラ・アルストンさんと3歳の娘さんの未解決殺人事件の「容疑者」のDNAから作成したこのポスターを公開した。

ここ数年、研究者たちはDNAから人の容姿を再現する技術開発に大きく前進した。警察にこうしたサービスを提供しようと考えた企業はパラボン・ナノラボが初めてではない。バイオテクノロジー企業のアイデンティタスとイルミナはどちらもDNAサンプルから目と髪の色の推測を提供している。パラボン・ナノラボはイラストによる顔の推定を提供する点でユニークなようだ。しかし外部の専門家は、人間の顔の遺伝学について行われた研究に基づくと、イラストは正確ではない可能性が高いと述べている。グレイタックは、独自の研究に基づいているため、スナップショットのイラストは想像以上に正確であり、いずれにしても目撃者の記憶を呼び起こす程度に近ければよいと反論している。スナップショットはまだ外部の団体によって検証されていないが、ポピュラーサイエンスが話を聞いた研究者たちはそれが次のステップになると考えている。

Snapshot の最も議論を呼んでいる点は、顔の形の予測である。目の色と髪の色は、すでに科学的にかなり予測可能であることが証明されている。しかし、公開されているすべての科学文献は、研究者が遺伝子から人の顔の形を予測する方法をようやく理解し始めたばかりであることを示唆している。「公開されている研究結果に基づくと、現時点で誰かがこの知識を持っているかどうかは非常に疑わしい」と、イルミナスなどの企業が使用している髪と目の色を推測する手法を開発したオランダのエラスムス医療センターの生物学者、マンフレッド・カイザーは言う。

顔の形を予測するのが髪や目の色よりずっと難しいのはなぜでしょうか。顔の形は、はるかに多くの遺伝子によって制御されているからです。科学者が顔の形に関連する遺伝子を 1 つ見つけても、影響はわずかです。髪と目の色はより少ない遺伝子によって制御されているため、科学者はほとんどの遺伝子を見つけるのが簡単です。それでも、すべてを知っているわけではありません。DNA から推定される目と髪の色には、「90 パーセントの信頼度」などの数字が付けられているのはそのためです。一方、DNA から肌の色を予測する科学の現状 (Snapshot の予測のもう 1 つの側面) は、目と髪の場合と顔の形の場合の中間のどこかにあります。

グレイタック氏も、スナップショットは超高精度ではなく、科学もそれを実現できるほどには至っていないことに同意している。「私たちの目標は、完璧に正確なプロフィールを作成し、そのプロフィールに一致する人物が今までに会った人の中で 1 人しかいないということではありません」と彼女は言う。「私たちの本当の目標は、ある人物に十分似ているので記憶を呼び起こし、同時にそれがどの人物ではないかを明確に示すものを作成することです。」

では、警察が犯罪現場で発見したすべてのDNAから顔をリバースエンジニアリングし始める可能性はどれくらいあるのでしょうか?

パラボン・ナノラボは、他の顔の形の研究とは少し違う研究を行っている。例えば、彼らはヒトゲノムの100万の特徴的な文字、つまり一塩基多型（SNP）に対してビッグデータ的な分析を行った。彼らは、異なる顔の形に関連する単一のSNPだけでなく、最大5つのSNPの組み合わせも探した。身体的特徴に影響を与えるSNPを探す研究の多くは、単一のSNPまたはSNPのペアのみを調べるが、ほとんどの人間の特徴はおそらく多数の遺伝子によって制御されていると考えられているため、パラボンの方法は、同様の過去の研究よりも意味のある関連性を見つけられる可能性が高い。ただし、大きな制限がある。コンピューターは、考えられるすべての組み合わせをテストすることはできない。計算が多すぎるのだ。例えば、100万のSNPのセットには、3つのSNPの組み合わせが17京通りある。そこで、Parabon はアルゴリズムを使用して、テスト対象として最も重要であると思われる少数の組み合わせを選択します。

パラボン・ナノラボの技術が、すでに発表されているものより優れているかどうかは不明だと、外部の研究者は言う。同社はデータを外部の団体に提出してチェックしてもらうべきだと、DNA鑑定を研究しているノーステキサス大学健康科学センターの遺伝学者ラナジット・チャクラボルティは言う。さもなければ、同社は警察機関が使用している不透明なツールを販売していることになる。「これが警察があなたや私を逮捕するために使う唯一の情報なので、検証が必要です」と彼は言う。

グレイタック氏によると、パラボン ナノラボは、連邦および州の法執行機関である顧客と頻繁にスナップショットの有効性を検証している。法執行機関は、パラボン ナノラボに知り合いの DNA サンプルを送る。同社は顔のイラストレーションを作成し、法執行機関は比較のために実際の人物の写真を同社に送る。グレイタック氏によると、これは多くの法執行機関が事件のためにスナップショットを購入することを決める前に踏むステップである。DNA サンプルの量と新鮮さに応じて、スナップショットのイラストレーションは容疑者 1 人あたり最大 5,000 ドルかかることがある。

では、警察が犯罪現場で発見したすべてのDNAから顔をリバースエンジニアリングし始める可能性はどのくらいあるのだろうか？ グレイタック氏が期待するように、スナップショットは「捜査の重要なステップ」になるのだろうか？ その答えは、サービスのコストと警察がその科学をどれだけ信頼しているかによって決まるかもしれないが、合法性には左右されない。

容疑者の顔のリバースエンジニアリングに規制があるかどうか知りたくて、ポピュラーサイエンスは科学的証拠を専門とするペンシルベニア州立大学の法学教授、デイビッド・ケイ氏に連絡を取った。「これが正確にできるかどうかという問題はさておき、率直に言って、何の問題もないと思います」と同氏は言う。警察は一般的に、犯罪現場からできる限りのことを解明することが許されている、と同氏は付け加えた。