U bent hier

Primeur : DNA-staal levert robotfoto op

Internationaal
26.03.2014 - 13.51u
Door: Herman Gezelle

Op basis van het genetisch materiaal uit een DNA-staal is het mogelijk om iemands gelaatstrekken behoorlijk goed te (re)construeren. Postdoctoraal onderzoeker Peter Claes en zijn collega’s beschrijven de techniek in een recente publicatie in PLOS Genetics. Forensische, antropologische en medische toepassingen liggen – bijna – voor de hand.

(c) New Scientist
Origineel gezicht en robotfoto op basis van DNA
(c) New Scientist

Weliswaar nog niet voor morgen, maar misschien wel overmorgen: een goed gelijkende virtuele foto op basis van een haartje, in plaats van dubieuze robotfoto’s van aarzelende getuigen. “Ik ben heel enthousiast maar ook voorzichtig, het eerste om wat er al kan, het tweede om geen gekke verwachtingen te wekken”, zegt Peter Claes van de Afdeling Beeld- en Spraakverwerking (ESAT/PSI) en van het Medical Imaging Research Center op UZ Gasthuisberg.

“We zijn echt nog niet toe aan een gegarandeerd juiste en volledige voorspelling van het gelaat, op basis van bijvoorbeeld een speekselstaaltje. Wat we aangetoond hebben is dat het kan, en dat de resultaten duidelijk in de goede richting gaan.”

De oorsprong van de publicatie in PLOS Genetics ligt in een mailtje van Mark Shriver van Penn State University, zowat zes jaar geleden. “Mark reageerde op mijn doctoraat, dat ging over visualiseringstechnieken bij craniofaciale reconstructie: schedel- en gelaatsherstellende chirurgie dus. Hij had een database met 3D-beelden van gezichten en bijhorende DNA-gegevens, en de gedachte groeide om op grond van genetisch materiaal een gezicht te visualiseren.”

“Het vergde nog heel wat studie om onze domeinen – medische beeldvorming en genetica – met elkaar te doen sporen, maar ik heb het gevoel dat we nu in een stroomversnelling geraakt zijn, al blijf ik hameren op het vele werk dat nog moet gebeuren.”

Rijke beschrijving

“Ons gelaat is de toegang tot een zeer groot deel van ons wezen. Het geeft informatie over onze gezondheid, geslacht, emoties, noem maar op. Het is dus ook heel complex. Toch werd het tot nu toe vaak beschreven met redelijk simplistische parameters: de lengte van de neus, de kleur van de ogen, de afstand tussen de mondhoeken, …

Ook de vormelijke kenmerken die konden voorspeld worden op grond van genetische informatie waren beperkt. Daarmee kom je nooit tot een goede beschrijving of tot een betrouwbare weergave door een computer. Dat moest beter kunnen.”

“We hebben ons onderzoek gebaseerd op een rijkere genetische basis. Zo hebben we twintig genen kunnen aanwijzen die een invloed hebben op de vorm van ons gelaat. Dat betekent natuurlijk nog geen volledige bepaling: ook andere genen, onze leeftijd, de omgeving, onze leefgewoonten enzovoort hebben een invloed op de uiteindelijke vorm van het gezicht. Maar het is in elk geval een degelijk vertrekpunt.”

“We hebben die genetische informatie getoetst aan 3D-foto’s van een testgroep van 600 vrijwilligers van gemengd Afrikaans-Europese origine. Dat is een interessante populatie voor dit soort onderzoek omdat ze nog maar recent gedivergeerd zijn, waardoor je makkelijker genetische variabelen kunt opsporen die de vorm van het gezicht bepalen. Op de 3D-foto’s van die vrijwilligers hebben we een rasterpatroon met 7.000 meetpunten aangebracht. Dat maakt uiteraard een veel nauwkeuriger beschrijving van de gelaatsvorm mogelijk dan de negen meetpunten die tot nu toe meestal gebruikt werden ...”

“De informatie uit het DNA en uit de grondige gelaatsmetingen hebben we, samen met gegevens over het geslacht en de genomische afkomst van de proefpersonen, verwerkt in een programma. Daardoor kan je een hoogdimensioneel iets als het gelaat laten correleren met een grote hoeveelheid kleine en onderling gerelateerde informatiepakketjes uit het DNA. Dat maakt op zijn beurt een virtuele reconstructie of voorspelling van het gelaat mogelijk. Die komt, zo leren de eerste ervaringen, heel goed in de buurt van het echte gezicht.”

 

Beelden uit een Japanse documentaire over de nieuwe techniek

De toekomst

Claes en zijn collega’s werken de techniek nu verder uit. “We zoeken naar extra genen die een invloed hebben op een of ander gelaatskenmerk. Maar we bekijken ook het omgekeerde spoor: wat is het DNA van iemand met die en die gelaatskenmerken? Zo zou je bijvoorbeeld de duizenden voorbijgangers op een beveiligingscamera kunnen verbinden met DNA dat je op de plaats van een misdaad gevonden hebt.

Je kan de politie helpen om zoekprofielen te vernauwen. Maar je kunt ook denken aan toepassingen bij het stellen van een medische diagnose: wat is de genetische problematiek van iemand met deze specifieke gelaatstrekken?”

Ook in de antropologie zijn er wellicht mogelijkheden: “Je zou op zoek kunnen gaan naar het uiterlijk van onze verre voorouders. Je vertrekt daarbij dan van het ‘fossiele DNA’ dat Europeanen wel en Aziaten niet hebben overgeërfd. Daaruit kan je vervolgens de genen isoleren die voor gelaatstrekken coderen, wat een realistisch beeld van onze Neandertal-voorouders zou kunnen opleveren.”

Mooie toekomstmuziek dus, maar er is nog heel wat werk nodig om die te doen weerklinken: “We zijn blij met de resultaten, maar beseffen inderdaad dat er nog heel wat jaren van finetuning en uitbreiding nodig zullen zijn voor we dergelijke toepassingen concreet kunnen maken.”  L. Meyvis / KUL/ Nnieuws

image



Meer nieuws

Nieuws uit uw regio

image
image
image
image

Onze partners

Dossiers

Webdesign door Intracto