wtorek, 1 kwietnia 2008

Co to jest ojcostwo prenatalne

Czy zastanawiałeś się kiedyś, jaki jest minimalny wiek dziecka, w którym możliwe jest przeprowadzenie testu DNA? Szybkość, z jaką rozwija się współczesna genetyka jest fenomenalna. Obecnie biotechnolodzy dysponują już odpowiednimi narzędziami umożliwiającymi potwierdzenie, bądź wykluczenie ojcostwa jeszcze przed narodzinami dziecka. Usługa ta zwana jest właśnie „prenatalnym ojcostwem”.

W Stanach Zjednoczonych oraz krajach Europy Zachodniej ustalanie ojcostwa na etapie prenatalnym zaliczane jest do standardowych usług oferowanych przez laboratoria genetyczne. Pacjenci mają tam doskonały dostęp do tego typu badań. Nikogo, więc dziwić nie powinno, że usługa ta pojawiła się także na polskim rynku. Ustalenie ojcostwa na etapie prenatalnym daje takie same gwarancje wyniku jak test przeprowadzony po narodzinach dziecka. Można je wykonać zarówno do celów prywatnych jak i sądowych.

Ustalenie ojcostwa przed urodzeniem się dziecka jest możliwe tylko przy okazji inwazyjnych badań prenatalnych. Są one wykonywane na zlecenie lekarza ginekologa, który kontroluje przebieg takiego badania mając na uwadze zdrowie i bezpieczeństwo nienarodzonego jeszcze dziecka. Do testu wykorzystuje się płyn owodniowy, który zawiera złuszczone komórki płodowe a te mogą zostać wykorzystane podczas analizy mającej na celu ustalenie ojcostwa. Owa analiza opiera się na porównaniu profilów genetycznych uzyskanych z komórek płodowych oraz komórek nabłonkowych badanych rodziców.[[1]]

„Prenatalne ojcostwo” daje wielkie możliwości. Obecnie metoda ta nie jest jeszcze zbyt popularna w naszym kraju. Dzieje się tak za sprawą ryzyka powikłań, jakie występuje przy wykonaniu każdego inwazyjnego badania prenatalnego . Nie mniej jednak w ostatnich latach pojawiło się zapotrzebowanie na taką usługę, stąd też polskie laboratoria również wcielają do swojej oferty ten test. Biotechnologia rozwija się w bardzo szybkim tempie i być może wkrótce metody pobrania materiału genetycznego zmienią się, na tyle że będą w pełni bezpieczne dla dziecka. W Kanadzie możliwe jest już wykonanie nieinwazyjnego prenatalnego testu DNA, do którego wykorzystuje się embrionalne komórki macierzyste.[[2]]

Metody wykorzystywane przy wykonywaniu testów DNA

W ostatnich latach genetyka rozwija się bardzo szybko. Wprowadzono wiele innowacji umożliwiających przeprowadzanie analiz, które były dotąd niemożliwe. Jeszcze kilkanaście lat temu głównym sposobem weryfikacji biologicznego ojcostwa było badanie krwi, którego wynik często nie był jednoznaczny. Obecnie ustalenie ojcostwa, czy to sądowne, czy też prywatne odbywa się za pomocą testów DNA. Przy wykonywaniu testów genetycznych w kierunku ustalenia ojcostwa stosuje się głównie dwie metody :

Metoda PCR – Reakcja łańcuchowa polimerazy (ang. Polymerase chain reaction)

Metoda ta polega na namnożeniu przy pomocy specjalnego urządzenia zwanego termocyklerem wybranych fragmentów DNA. W chwili obecnej możliwe jest namnożenie materiału genetycznego do liczby biliona kopii w ciągu 30 minut. Ilość uzyskanego w taki sposób DNA , zwanego też często produktem PCR, jest wystarczająca do uwidocznienia profilu genetycznego. Wykorzystanie urządzenia zwanego sekwenatorem wyposażonego w czytnik laserowy produktów PCR, pozawala na przedstawienie fragmentów DNA, albo w postaci prążków, albo też w postaci tzw. „pików” z diagnozą alleli. Następnie otrzymany obraz podlega analizie, podczas której określa się tzw. genotyp badanego układu. Określony jest on poprzez podanie liczby charakteryzującej dany allel. Gdy u dziecka nie występuje żaden z alleli, które ma domniemany ojciec oznacza to, że nie jest on biologicznym ojcem badanego dziecka. [Zaletą tej metody jest zdecydowanie szybkość z jaką można dokonać analizy materiału genetycznego (trwa to zwykle od 3 do 9 dni) oraz to , iż potrzeba do dniej bardzo małej ilości materiału (wystarczy wymaz z wewnętrznej błony policzka).][1] Jedną z najczęściej stosowanych odmian metody PCR jest Multiplex STR . Jest to na tyle ważna metoda, że warto poświęcić trochę czasu na jej omówienie

  • Multiplex STR – Jest to analiza, która wykorzystuje zmienność czyli innymi słowy polimorfizm w niekodujących fragmentach genu. Sprawdza się ile powtórzeń określonych nukleotydów było w tych miejscach. Wynik badania podaje się w liczbach, które oznaczają ilość powtórzeń danego motywu nukleotydowego. Metoda Multiplex STR jest obecnie najczęściej stosowaną metodą w genetyce.


Analiza RFLP - Polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych (ang. Restriction Fragments Length Polymorphism ).

Jest starszą techniką analizy DNA niż PCR. Jej główną zaletą jest dokładność. Minusem tego rodzaju analizy jest to, iż wymaga ona dokładniejszego materiału genetycznego niż PCR oraz dłuższego oczekiwania na wynik. Analiza ta zwana jest badaniem tzw. genetycznych odcisków palców albo analizą wielopunktową. Rozpoczyna się od wyizolowania DNA z leukocytów krwi pobranej od badanych osób. Następie DNA ulega podzieleniu na fragmenty enzymem restrykcyjnym, który potrafi rozpoznać jego budowę i pociąć go w odpowiednim miejscu. Kolejnym etapem jest rozdział fragmentów DNA w odpowiednim żelu, co pozwala na uporządkowanie ich w kolejności od najmniejszego do największego. Następnie fragmenty te są przenoszone na folię nylonową po to, by połączyć je z sondą molekularną (MLP- multilokusową lub SLP- jednolokusową). Pozwala to na obserwacje wyników. Po badaniu DNA z sondą wielolokusową (MLP) otrzymamy dla każdej osoby zbiór wielu najczęściej kilkunastu, fragmentów DNA (prążków), porównywany przez niektórych do kodu kreskowego na towarach., a przy użyciu sondy jednolokusowej (SLP) zaobserwujemy najczęściej dwa fragmenty DNA czyli „prążki” – jeden odziedziczony po ojcu a drugi po matce ( w sytuacji kiedy potomek otrzymał taki sam fragment od ojca i matki tzw. homozygota wtedy uwidoczniony jest tylko jeden „prążek”). Następnie dokonuje się ich porządkowania, oraz podaje ile , i jakich kombinacji „prążków” występuje pomiędzy matką , dzieckiem a domniemanym ojcem. Taki uporządkowany „zbiór prążków” poddaje się analizie, która polega na sprawdzeniu czy wszystkie fragmenty DNA, które znaleziono u dziecka znajdują swoje odpowiedniki u matki bądź domniemanego ojca. Sprawdza się także czy istnieją jakieś fragmenty DNA u dziecka nieobecne ani u matki ani u domniemanego ojca. W wyniku takiej analizy obejmującej zazwyczaj kilka sond molekularnych możemy bądź potwierdzić ojcostwo z prawdopodobieństwem zależnym od zakresu stosowanych badań i uzyskanych wyników albo też wykluczyć ojcostwo.


[1] http://www.deltabravo.net/custody/paternitytest.php

Inne źródła: Wanda Stojanowska, Danuta Miścicka-Śliwka
Dowód z badań DNA a inne dowody w procesach o ustalenie ojcostwa

Bo to wszystko wina DNA…

Kilka lat temu moja nauczycielka przedstawiając przyczyny spóźnionego rozwoju gospodarczego naszego państwa, względem innych krajów Europejskich, powiedziała, że „To wszystko wina Rzymian”. Być może dziś powiedziałaby że to wszystko przez DNA.

Okazuje się , że geny determinują wiele naszych cech a nawet w pewnym sensie upodobań. I tak na przykład winą za kilka „nadprogramowych” kilogramów obarczyć można właśnie nasze geny a dokładnie geny- łasuchy. Na nasze zmysły smaku i powonienia również mają wpływ nasze geny. Tak więc właściciel restauracji, która splajtowała ponieważ potrawy serwowane przez szefa kuchni nie przypadły do gustu klientom, teoretycznie może wytoczyć proces sądowy złośliwym genom. To oczywiście tylko żart , aczkolwiek dobrze oddający to, jak wielkie znaczenie dla funkcjonowania istoty ludzkiej ma DNA. Cząsteczki DNA czyli kwasu dezoksyrybonukleinowego są obecne w każdej komórce naszego ciała. Zawierają materiał genetyczny, który jest niezbędny do funkcjonowania naszego organizmu.

Kilka słów o DNA

Odkrycia struktury DNA dokonali dwaj naukowcy, Francis Crick i James Watson w 1953 roku. Naukowcy ci ustalili, iż cząsteczka kwasu dezoksyrybonukleinowego składa się z czterech prostszych jednostek zwanych nukleotydami. Każdy nukleotyd zbudowany jest zaś z odpowiedniej zasady azotowej :adeniny (A), tyminy (T), guaniny (G) albo cytozyny (C) połączonej z pięciowęglowym cukrem – deoksyrybozą – oraz z reszta kwasu fosforowego. DNA złożone jest w większości wypadków z dwóch równoległych nici. Na każdą nić składa się długi łańcuch nukleotydów. Nici są połączone ze sobą za pomocą wiązań wodorowych, które powstają miedzy parami zasad azotowych. Owe zasady łączą się ze sobą według bardzo prostych reguł :adenina zawsze łączy się z tyminą (A=T), zaś cytozyna z guaniną (C=G). W ten sposób jedna nić DNA wyznacza tym samym budowę drugiej nici . Stad też mówimy, że dwie nici są ze sobą komplementarne , czyli wzajemnie się uzupełniają. Ze względu na formę przestrzenną dwuniciowa cząsteczka DNA nosi nazwę podwójnej helisy.

Jednostką podrzędną do struktury DNA są geny. Ich liczbę naukowcy szacują na 30- 40 tysięcy. Każdy z nich zawiera instrukcję, dzięki której powstaje jeden z rodzajów białka – podstawowego budulca każdego żywego organizmu. Cząsteczką która pełni niejako funkcje „czytnika” zapisu zawartego w genach jest mRNA. Za jej przyczyną następuje przekazanie instrukcji określających właściwości białka z DNA do miejsca w komórce odpowiedzialnego za produkcję protein. W „wytwórni białka” kod przenoszony przez mRNA jest tłumaczony i rozpoczyna się produkcja według danego wzoru. Wytworzone białko w zależności od tego jaką ma pełnić rolę zostaje w komórce, bądź jest transportowane w odpowiednie miejsca w organizmie. Warunkiem podziału komórek jest powielanie DNA. Czasem zdarza się, że podczas kopiowania łańcucha dochodzi do błędów. Znajduje się w nim nieprawidłowa litera, bądź też puste miejsce. Co prawda komórki dysponują odpowiednimi mechanizmami, za pomocą których naprawiają złośliwe błędy, zdarza się jednak że nieprawidłowości nie zostaną naprawione i wtedy gen podlega mutacji. Wadliwy gen powoduje nieprawidłowości w budowie białka a to sprawia, że nie jest ono w stanie spełniać swoich wyspecjalizowanych funkcji. Ciekawe jest to, że każdy z nas jest nosicielem około sześciu źle działających genów. Nie cierpimy jednak na efekty tych mutacji .Dzieje się tak, dlatego że mamy tylko jedną kopię uszkodzonych genów. Nie wszystkie mutacje są jednak szkodliwe dla zdrowia, niektóre wręcz przeciwnie. Istnieją ludzie chorzy na anemię sierpowatą, którzy maja kopię genu zapewniającą im odporność na malarię.

Testowanie DNA...

W ostatnich latach nastąpił wielki rozwój w dziedzinie genetyki. Zaawansowana technologia oraz bogata wiedza specjalistów pozwala na wykorzystanie testów DNA w szerokim zakresie. Za ich pomocą można wykryć genetyczne skłonności do zachorowań. Prowadzi się na przykład badania nad wczesnym wykryciem skłonności do osteoporozy , raka piersi i jajników, czy też raka szyjki macicy. Istnieje jeszcze wiele rzadko występujących chorób, które można wykryć dzięki analizie DNA . Wiedza ta pozwala na opracowanie terapii, które pozwolą uniknąć lub opóźnić ich występowanie. Innym bardzo ważnym zastosowaniem analiz DNA jest badanie pokrewieństwa. Coraz bardziej popularne stają się testy na ustalenie macierzyństwa i ojcostwa. Te pierwsze przeprowadza się wtedy gdy istnieje podejrzenie o przypadkową zamianę noworodków w szpitalu lub w przypadku wieloletniej rozłąki miedzy matką i dzieckiem. Inne badanie pozwala wykryć czy dane rodzeństwo ma różnych ojców, lub też stworzyć drzewo genealogiczne obejmujące kilka pokoleń. Testy DNA są wykorzystywane także w kryminalistyce. Na podstawie analizy materiału genetycznego można na przykład ustalić tożsamość sprawcy przestępstwa. Jest to badanie znacznie wygodniejsze niż zdjęcie odcisków palców ponieważ materiału do badania dostarczyć może na przykład filtr papierosa, ślady krwi bądź analiza używanych przez sprawcę przedmiotów. Najpopularniejszym badaniem wykorzystującym ten fenomenalny postęp w genetyce są testy na ojcostwo. Z roku na rok jest coraz więcej mężczyzn, decydujących się na takie badanie. Testy w kierunku ustalenia ojcostwa są coraz to bardziej popularne i wykorzystywane nie tylko do celów sądowych ale też prywatnych.

Kiedy w 1858 roku Karol Darwin przedstawił swoja teorię ewolucji nie przypuszczał nawet jak wielkie postępy w dziedzinie genetyki poczyni nauka w ciągu następnych stuleci. Naukowcy w szybkim tempie przeprowadzają kolejne badania mające na celu jak najlepsze wykorzystanie wiedzy o naszym materiale genetycznym. Być może wkrótce zastosowanie badań DNA będzie pozwalało uniknąć wielu nieprzyjemnych dla człowieka sytuacji oraz znacznie ułatwić codzienne życie. Kto by pomyślał, że badania prowadzone nad struktura DNA przyczynią się do powstrzymania niechcianych e-maili. Specjaliści z IBM do walki z coraz bardziej dokuczliwym spamem zaangażowali program wykorzystywany wcześniej w badaniach DNA. Tygodnik „NewScientist” donosi, że program Terezjasz, który zaprojektowano do badań genetycznych, miał porównywać ze sobą różne fragmenty DNA, wyszukując w nich powtarzające się sekwencje. Tyle że programiści podrzucili programowi do analizy nie sekwencje DNA, ale e-maile. Terezjasza uzbrojonego w wiedzę o „genetycznych cechach” spamu nazwano Czung-Kwei, od nazwy talizmanu feng shui chroniącego dom przed demonami. Czung-Kwei potrafił bezbłędnie rozpoznać 96,5 procent listów zawierających spam. Tak więc genetyka każdego dnia wychodzi nam naprzeciw i ratuje z coraz to nowych opresji.