Co się dzieje z próbkami DNA w laboratorium genetycznym?

Badania genetyczne, w tym badania w kierunku ustalenia ojcostwa, są dla pacjentów dość łatwą procedurą. Próbki, wymazy z policzka, można pobrać samodzielnie w domu za pomocą zamówionego wcześniej zestawu. Służą temu specjalne patyczki, tzw. wymazówki. Następnie zamyka się je w kopercie i wysyła pocztą do laboratorium. Co dalej? Poniżej prezentujemy krok po kroku, co dzieje się z próbkami DNA w laboratorium.

Na początek warto wyjaśnić, że analiza kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) pozwala ustalić biologiczne pokrewieństwo między dwoma osobami dzięki jego niezwykłym właściwościom. Jest cechą indywidualną każdego człowieka (wyjątek stanowią bliźnięta jednojajowe), dziedziczy się go po rodzicach i pozostaje niezmienny przez całe życie.

.

Bardzo dobrym źródłem DNA są wymazy z policzka

Do analizy genetycznej wykorzystuje się tzw. genomowe DNA, obecne w komórkach posiadających jądro komórkowe. Można więc wykorzystać bardzo różne rodzaje próbek: włosy z cebulkami, plamy krwi, chusteczki z wydzieliną z nosa i inne. Standardowo analizuje się jednak wymazy z wnętrza policzka, które zawierają komórki nabłonka. Dlaczego?

Pobiera się je szybko i łatwo za pomocą wymazówek, a ponadto zawierają dużo DNA i dobrze zachowują jego właściwości. Nie zmieniają się zwykle nawet w czasie kilkudniowego transportu w zwykłej kopercie. Stąd próbki można pobrać w domu i wysłać do laboratorium z praktycznie dowolnego miejsca na świecie.

.

Próbki w laboratorium w pierwszej kolejności są kodowane

Następnie rejestruje się je w specjalnym programie, aby wyeliminować ryzyko ich zamiany. Dzięki temu chronione są też dane osobowe pacjentów. Jeśli próbki nie nadają się do analizy (np. zapleśniały w czasie transporty) pacjent zostaje poinformowany o konieczności ponownego ich pobrania.

Dlaczego od jednej osoby badanej potrzebne są dwie próbki? Tę drugą bada się jeżeli pierwsza okaże się być złej jakości i nie uda się uzyskać profilu genetycznego. Wykorzystuje się ją ponadto w tzw. podwójnej kontroli próbki, gdy uzyskany wynik wyklucza biologiczne ojcostwo.

Zobacz zdjęcia z laboratorium

.

Izolacja DNA z próbek

Aby zbadać DNA, konieczne jest jego „wydobycie” z nadesłanych wymazówek. Ścina się więc ich bawełnianą główkę (zawierającą wymaz) i umieszcza w probówce. Następnie stosuje się specjalne mieszaniny, które mają za zadanie rozpuścić błony komórkowe otaczające DNA.

W przypadku próbek innych niż wymazy, do probówek trafiają zwykle ich fragmenty np. obcięte włosie szczoteczki do zębów. Z próbek takich jak szklanka czy maszynka do golenia, materiał z DNA pobiera się za pomocą wymazówek – takich samych, jak te do pobierania wymazu z policzka. Warto tu wspomnieć, że próbki niestandardowe mogą być zanieczyszczone i zawierać mniej DNA. Stąd wymagają zastosowania nieco innych odczynników i metody izolacji.

Po etapie izolacji można zatrzymać badanie poprzez zamrożenie materiału i wznowić później. Jest to przydatne w sytuacji, gdy nie ma możliwości pobrania próbek od wszystkich uczestników badania w tym samym czasie.

,

Powielanie DNA i sekwencjonowanie

W wyniku izolacji otrzymuje się DNA w zbyt małej ilości. W kolejnym etapie przeprowadza się więc reakcję PCR, która pozwala na otrzymanie setek tysięcy kopi cząsteczek DNA. Wykorzystuje się w niej specjalne związki chemiczne takie jak polimeraza DNA, primery i inne a także zmiany temperatury. Można powiedzieć, że kopiowanie DNA w probówce przypomina jego replikację w żywym organizmie. W laboratorium jednak towarzyszą temu oczywiście specyficzne warunki.

Ostatni etap analizy genetycznej odbywa się w sekwenatorze połączonym z komputerem. Za pomocą wiązki lasera odczytuje on sekwencję DNA w określonych miejscach, czyli w badanych markerach DNA.

W ten sposób uzyskuje się profil genetyczny, który przedstawia wszystkie analizowane miejsca. Opisuje się je dwoma liczbami ? jedna pochodzi od biologicznego ojca, druga od biologicznej  matki. Wynika to z dziedziczenia połowy materiału genetycznego od każdego z rodziców.

.

Obliczenie prawdopodobieństwa biologicznego ojcostwa

Profil genetyczny jest unikalny dla każdego człowieka. Porównanie profili pozwala określić stopień pokrewieństwa między badanymi osobami, a więc i biologiczne ojcostwo. Stosuje się w tym celu zaawansowaną kalkulację statystyczną. Jej rezultat wraz z profilami genetycznymi powinien być przedstawiony na ostatecznym wyniku przekazywanym pacjentowi. Warto tu wspomnieć, że ten etap wymaga sporej wiedzy i doświadczenia, zwłaszcza w przypadkach niestandardowych np. gdy bada się dwóch blisko spokrewnionych mężczyzn jako potencjalnych ojców.

.

Co się dzieje z DNA po wystawieniu wyniku

Pozostałości wymazówek są utylizowane. Natomiast wszelkie dane uzyskane w badaniu powinny być umieszczone w archiwum laboratorium. Są one traktowane jak dokumentacja medyczna, są poufne i muszą być odpowiednio zabezpieczone.

.

Czy w laboratorium może dojść do pomyłki?

W laboratorium, również genetycznym, analizę wykonują ludzie, a wiadomo, że ludziom zdarzają się pomyłki. Jeśli chcemy uzyskać pewny wynik, warto wybrać  więc ośrodek, który nam tą pewność zagwarantuje. Taki ośrodek powinien poddawać się regularnie zewnętrznej kontroli jakości badań, co potwierdzają certyfikaty aktualne w danym roku. Ważne jest także doświadczenie w wykonywaniu interesującego nas rodzaju badań, referencje i opinie.

Pracownicy laboratoriów genetycznych mają świadomość odpowiedzialności jaka na nich ciąży. Dotyczy ona zarówno jakości analizy genetycznej jak i ochrony danych osobowych pacjentów. Powinni być w stanie określić ryzyko wystąpienia ewentualnej pomyłki na każdym etapie analizy.  Pozwala to stworzyć precyzyjne procedury, których stosowanie ma na celu wyeliminowanie jakichkolwiek błędów od momentu przyjęcia próbek, aż po wydanie wyniku.

Bezpłatne poradniki

Przygotowaliśmy dla Państwa materiały informacyjne (artykuły, poradniki, filmy) z których dowiedzą się Państwo m.in.:

• Jak prawidłowo pobrać próbkę?
• Jak dyskretnie pobrać próbkę od dziecka?
• Czym różni się test prywatny od sądowego?
• Badanie ojcostwa na podstawie mikrośladów (włosy z cebulkami, plamy krwi, szczoteczka do zębów i inne)

WIĘCEJ PORADNIKÓW.