Как устанавливали биологическое отцовство в прошлом веке? Когда тест на отцовство достиг точности 99,9..%? Узнайте об этапах развития ДНК-теста.
1920-е годы - Установление отцовства по группам крови.
В начале 1900-х годов ученые идентифицировали 4 разных групп крови у людей - A, AB, B и O - на основе наличия определенных белков, называемых антигенами в крови. Эта система набора крови, называемая системой ABO, предоставила врачам важную информацию о своих пациентах, позволяя им безопасно выполнять медицинские процедуры, в частности переливание крови, путем сопоставления типов крови пациентов и доноров.
В 1920-х годах ученые доказали, что группы крови генетически унаследованы. Диаграмма групп крови, показанная ниже, была разработана, чтобы показать взаимосвязь между родителями и их детьми.
HLA и белки крови, и они обнаруживаются в каждой клетке тела. Эти атрибуты делают ДНК идеальной для идентификации биологических отношений.
RFLP позволяет ученым вырезать уникальные участки ДНК, которые извлекаются из образцов крови. Для тестирования на отцовство сравниваются эти уникальные участки родителей и ребенка. Половина ДНК ребенка должна соответствовать ДНК матери, а половина должна соответствовать ДНК отца, если они имеют биологическое родство.
Иногда во время этой процедуры ДНК ребенка не соответствует ДНК одного из родителей, это может быть вызвано генетическими мутациями. В таких случаях ученые проводят статистический анализ, чтобы определить возможности мутации и биологических отношений между членами семьи.
Поскольку RFLP имеет отношение к тестированию ДНК, эта процедура дает очень достоверные результаты, обычно с силой исключения выше 99,99%. Однако этот метод сегодня не используется часто, потому что, как и тестирование HLA, RFLP требует объемного образца крови и длительного времени выполнения.
1990-е годы - ДНК-тестирование с использованием технологии ПЦР.
Несмотря на то, что в 1980-х годах был разработан метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) при тестировании ДНК, он стал стандартным процессом тестирования на отцовство только в 1990-х годах.
ПЦР представляет собой метод, посредством которого образцы фрагментов ДНК копируются и реплицируются много раз, пока не будут созданы миллиарды копий. Из-за силы ПЦР очень маленькие образцы ДНК из любой части тела могут быть использованы в тесте ДНК. Кроме того, процесс выполняется быстро.
Используя технологию ПЦР в тестировании ДНК, тесты на отцовство и другие тесты ДНК могут быть выполнены гораздо проще и быстрее. Образцы для стандартного теста ДНК на отцовство берутся с помощью безболезненной процедуры буккальных мазков (со внутренней стороны щеки) ребенка и предполагаемого отца. Затем образцы будут реплицироваться через ПЦР и сравниваться для сходства. Поскольку половина ДНК ребенка унаследована от матери, а другая половина - от отца, ДНК ребенка должна соответствовать частям обоих биологических родителей. Тестируется от 8 до 33 участков ДНК (STR-локусов), в зависимости от стандартов лаборатории. Чем больше локусов, тем выше точность, но достаточным в большинстве случаев считается 16 локусов.
Результаты, полученные в результате теста на отцовство с использованием технологии ПЦР, обычно выше 99,99% при подтверждении отцовства, и 100% при исключении отцовства. Этот метод стал стандартом для биологической идентификации, поскольку он требует лишь небольшого образца от любого человека, является очень достоверным и выполняется очень быстро - в течение 1-2 дней.
Единственным недостатком метода ПЦР было крайне ограниченное использование в пренатальном (дородовом) установлении отцовства. Это возможно, но для этого было взять образцы плода с помощью инвазивных процедур - амниоцентез или биопсия хориона. Поскольку эти процедуры связаны с рисками для плода, их обычно проводят только по медицинским показаниям - например, риск генетических отклонений.
2010-е годы -Технологии NGS и ccfDNA
Появляется новейшая технология неинвазивного пренатального тестирования (до рождения ребенка) - возможность по крови матери сделать анализ ДНК плода. Это называется ccfDNA - свободно циркулирующая ДНК плода.
Революционный метод тестирования ДНК - NGS (Next Generation Sequencing - Секвенирование следующего поколения) анализирует более 2500 ДНК-маркеров (SNP-локусов) для установления отцовства.
Этот метод пока еще очень дорогой и выполняется только американскими лабораториями, но воспользоваться услугами лаборатории можно и у нас в стране.
Таким образом, в настоящее время используется метод ПЦР для установления отцовства уже родившегося ребенка, и метод NGS - для неивазивного пренатального теста на отцовство. Обе эти услуги можно заказать в Центре генетики "Наследие".