‘Een rijzende ster’ en een ‘duidelijke leider’ in de forensische genetica, zo noemden vakgenoten hem al in 2011 in een artikel over zijn werk in het toonaangevende wetenschappelijke blad Science. Het kwam voor Manfred Kayser, hoogleraar Forensische Moleculaire Biologie en hoofd van de afdeling Genetische Identificatie van het Erasmus MC, dus niet als complete verrassing dat hij begin dit jaar werd bestempeld als de nummer 2 ooit van de wereld in de forensische geneeskunde. In zijn specialisatie van de forensische genetica is hij zelf de nummer 1 ooit in de wereld. De top 10 van experts kwam tot stand na een uitvoerige analyse van citaties van wetenschappelijke publicaties sinds het oprichten van de publicatiedatabank in 1960 tot 2020.
Eeuwig wachten
Kayser las het nieuws van zijn bekroning als topexpert in de wereld met gepaste trots. Met name omdat hij zijn afdeling Genetische Identificatie pas startte in 2004 en pas 25 van de 60 geanalyseerde jaren wetenschappelijk publiceert. De anderen in de top 10 zijn ouder en publiceren al langer, sommigen zijn al gepensioneerd of hebben de pensioengerechtigde leeftijd al lang bereikt. ‘Ik heb dus meer succes behaald in minder tijd, waarvan het meeste in de 18 jaar van mijn afdeling in het Erasmus MC. Succes wordt soms gezien als vanzelfsprekend, maar dat is het niet. Ik wist dat we goede dingen doen en deden. Het is fijn om dat bevestigd te zien in hoe vaak onze publicaties worden geciteerd’, aldus Kayser.
Prof. dr. Manfred Kayser
Het succes van Kayser is voor een groot deel te danken aan de unieke manier waarop hij zijn afdeling runt. Met zijn medewerkers verbindt hij fundamentele wetenschap met toegepast onderzoek en technische ontwikkelingen, met als doel de forensische opsporing te verbeteren. ‘Een typische forensische wetenschapper doet geen fundamenteel onderzoek, maar wacht op een ontdekking om die verder te ontwikkelen tot een opsporingsinstrument. Soms moeten zij eeuwig wachten, omdat niemand in de fundamentele wetenschap de ontdekking per ongeluk doet.’
‘Fundamentele wetenschap doen we op mijn afdeling niet vanuit een ivoren toren, omdat wij altijd vanaf het begin de maatschappelijke relevantie en forensisch toepassing in gedachten hebben. In het Erasmus MC werkt dat heel fijn, met al dat andere fundamentele en translationele onderzoek in huis. Dat gebeurt op dit gebied nergens anders in de wereld’, aldus Kayser.
‘Fundamentele wetenschap doen we niet vanuit een ivoren toren’
Voorbeelden van hoe zijn wetenschap de weg wees naar een dader heeft Kayser genoeg. Neem de zaak van Milica van Doorn. De 19-jarige werd verkracht en vermoord in Zaandam in 1992. DNA-onderzoek met Kaysers hulp wees uit dat de onbekende dader afkomstig was uit een geografische regio waartoe ook Turkije behoort. Daarop kregen 133 mannen uit de Turkse gemeenschap van Zaandam een uitnodiging om vrijwillig speeksel af te staan voor een Y-chromosomaal DNA verwantschapsonderzoek.
Het leverde een DNA-match op met het mannelijke geslachtschromosoom Y, maar niet met de andere chromosomen. Dat betekent dat een mannelijk familielid van de onbekende dader was gevonden. De dader had zelf geen speeksel afgestaan, maar hij kon zo via de achterdeur alsnog worden geïdentificeerd, 25 jaar na de moord.
Y-chromosomaal DNA-onderzoek is een forensische opsporingsmethode die al jaren wereldwijd wordt ingezet om mannelijke criminelen te identificeren. Kayser legde 25 jaar geleden in zijn promotieonderzoek over het Y-chromosoom en forensische toepassingen de basis daarvoor.
Y-chromosoom
Maar het kan nog beter. De laatste jaren werken Kayser en zijn medewerkers aan geavanceerdere methoden om nauw verwante mannen, zoals twee broers of een vader en een zoon, van elkaar te onderscheiden. Dit kan niet met ‘gewoon’ forensisch Y-chromosomaal DNA-onderzoek. Bij de geavanceerde methode gebruiken ze bijzondere DNA-markers die ze hebben ontdekt op het Y-chromosoom. De methode om die op te sporen wordt inmiddels gebruikt bij het Nederlands Forensisch Instituut (NFI).
Ook bij het genetisch onderzoek naar uiterlijk behoort Kayser tot de wereldtop. Uit een klein beetje speeksel, bloed of sperma kan hij haarkleur, huidskleur en oogkleur van een dader vrij nauwkeurig voorspellen, met een enkele DNA-test. Dit geeft de politie een zoekrichting als uit conventioneel DNA-onderzoek geen DNA-match naar voren komt. Forensische DNA-fenotypering heet deze methodiek, die onder leiding van Kayser werd ontwikkeld.
Het NFI gebruikt forensische DNA-fenotypering al jaren, nadat DNA-wetgeving werd aangepast. Later volgden andere landen, waaronder Duitsland – waar Kayser vandaan komt – met een wetaanpassing en toepassing van de methode.
In het onlangs door Kayser gecoördineerde VISAGE EU-project, wordt de enkele DNA-test voor forensische DNA-fenotypering uitgebreid met honderden markers voor meer uiterlijke kenmerken en biogeografische afkomst. VISAGE ontwikkelde ook tests om leeftijd te voorspellen, vanuit DNA van verschillende weefsels.
Marianne Vaatstra
Maar stel dat een DNA-test wijst op een blonde man met blauwe ogen en een lichte huid van Europese afkomst. Dan blijft het zoeken naar een speld in een hooiberg voor bijvoorbeeld een moordzaak in Friesland. Denk bijvoorbeeld aan de moordzaak van Marianne Vaatstra, waar de dader dankzij een Y-chromosomaal DNA-verwantschapsonderzoek onder meer dan 8000 mannen werd opgepakt, 13 jaar na de moord. Kayser: ‘Meer dan 8000 mannen analyseren is veel werk en erg duur, dan wil je eigenlijk een shortcut.’
Daarom gaat zijn afdeling hij nog een stap verder. Ze zoeken naar genen die het uiterlijk completer kunnen beschrijven. Maar dat blijkt lastig. ‘De genetica van uiterlijk is enorm complex, net zoals bij veel erfelijke ziekten.’ Kayser en zijn team vonden honderden genen voor haarkleur en oogkleur. Recent kwamen daar 24 genen voor het gezicht bij. ‘Deze 24 genen verklaren samen minder dan 5 procent van het verschil tussen gezichten. Dat is nog lang niet genoeg om vanuit DNA een gezicht kunnen te voorspellen, maar we zoeken door.’ Dat doet Kayser bijvoorbeeld in het door hem co-geleid Internationaal Visible Trait Genetics Consortium waar het Erasmus MC met zijn Rotterdam Studie aan meewerkt.
De genen voor uiterlijk moeten er namelijk zijn, is de overtuiging van Kayser. ‘Kijk maar naar eeneiige tweelingen en hoe hun uiterlijk, ook hun gezicht op elkaar lijkt. Maar het onderzoek om de genen te vinden is heel duur en onze financiering is zeer beperkt’, aldus Kayser.
Ook zoekt zijn afdeling naar manieren om leefstijl zoals rook- en drinkgedrag, te voorspellen uit aanpassingen van het DNA. Ze hebben al gevonden dat roken met een tiental epigenetische DNA-markers nauwkeurig kan voorspeld worden. ‘Nu zijn we een DNA-test aan het ontwikkelen om te voorspellen of een dader wel of niet rookt. Dit doen we samen met het NFI, die zo’n DNA-test in de toekomst graag wil toepassen’, aldus Kayser.
Criminele tweelingbroers
Dan is er de kwestie van eeneiige tweelingen, die het hetzelfde DNA hebben. Een rechter kan op basis van het DNA-spoor niet weten of de goede persoon wordt veroordeeld. ‘Hierop zijn rechtszaken stukgelopen. Er zijn criminele tweelingbroers die dat weten en hun carrière ongehinderd doorzetten, ook in Nederland’, aldus Kayser. Recent kwam hij met zijn team een oplossing op het spoor, met epigenetica.
Tenslotte probeert Kayser nog een loophole te dichten, deels ook samen met het NFI. Want betekent de aanwezigheid van DNA dat iemand de dader is? Misschien heeft de verdachte slechts de deurkruk of het slachtoffer aangeraakt toen diegene nog in leven was. Door te kijken naar RNA en het microbioom, kunnen Kayser en zijn team vertellen van welk weefsel het DNA-spoor afkomstig is. Zo onderscheiden ze bijvoorbeeld vocht uit de vagina, speeksel en huidschilfers van elkaar. Maar ze zien ook verschil tussen bloed van verschillende lichaamsopeningen zoals neus en de vagina. ‘Zo is te achterhalen welke activiteit tot het DNA-spoor op de plaats delict heeft geleid en of deze wel of niet in overeenstemming is met de misdaad’, aldus Kayser.
Toekomstige en nog onontdekte criminelen zijn dus gewaarschuwd. Het net zal zich steeds verder sluiten, want Kayser heeft nog flink wat jaren voordat hij met pensioen gaat.
