Ojcowska pewność: DNA

Dzięki genetyce otworzyły się przed nami nowe horyzonty. Badania DNA przydają się z pewnością nie tylko do wykluczania (lub potwierdzania) spornego ojcostwa?

Z pewnością, choć stanowią spory wycinek pracy genetyka. Dla nas, naukowców, o wiele ciekawsze jest np. badanie pokrewieństwa między dawno nieżyjącymi postaciami. Głośna była np. sprawa identyfikacji szczątków pochowanych w katedrze we Fromborku – czy są to kości Mikołaja Kopernika. Tam badanie DNA nie dało jednoznacznej odpowiedzi. My we Wrocławiu zajmowaliśmy się wyjaśnianiem pokrewieństwa dwóch Odrowążów: błogosławionego Czesława, przeora dominikanów i patrona naszego miasta, oraz św. Jacka z Krakowa. Badanie stanęło w pewnym momencie pod znakiem zapytania, bo relikwiarz jest opieczętowany jeszcze przez papieża Klemensa X. Problem rozwiązał mój syn. Ma bardzo szczupłe dłonie, więc po prostu przecisnął jedną przez szczelinę w relikwiarzu i wyjął ząb mądrości, który Jackowi nigdy nie wyrósł, i ten ząb wykorzystaliśmy do badań, przy czym DNA było izolowane techniką nieniszczącą. Zwróciliśmy go po badaniu, z zewnątrz był „jak nowy” (DNA pochodziło z resztek miazgi w komorze). Na pierwszy rzut oka nikt by nie powiedział, że miał ponad 800 lat!

I co się okazało?

Dawne DNA często jest niestety uszkodzone, niekompletne. Udało się nam jednak ustalić, że z pewnością nie byli synami jednej matki. Być może mieli tego samego ojca, ale tego nie mogliśmy stwierdzić. Najprawdopodobniej zatem średniowieczny zapis „mój brat” odnosił się tylko do tego, że obaj byli braćmi zakonu dominikanów.

Jak daleko wstecz można wykorzystywać DNA do takich analiz?

Najstarsze DNA, jakie miałem okazję przebadać, pochodziło z zęba neandertalczyka sprzed 100 tys. lat. Z pewnością należało do mężczyzny, ale było już tak uszkodzone, że nie zdołaliśmy ustalić nic więcej. Co ciekawe, lokalizacja decydujących o płci fragmentów DNA była nieco inna niż u współcześnie żyjącego mężczyzny. Fragmenty te plasowały się pomiędzy dzisiejszym ludzkim (i szympansim) DNA a DNA samca lapundera (małpy). W odpowiednich warunkach DNA okazuje się materiałem zaskakująco odpornym. Przetrwa gotowanie, a nawet spalanie zwłok, nie szkodzą mu mrożenie ani żrące zasady. Dlatego można np. zidentyfikować DNA osób chowanych w masowych grobach zasypywanych palonym wapnem.

Można je jakoś skutecznie zniszczyć?

Wolałbym nie odpowiadać na to pytanie. A za wyjaśnienie przytoczę anegdotę. Otóż w naszej pracowni balistycznej przeprowadziliśmy kiedyś badania broni dostępnej bez zezwolenia. Wykazaliśmy, że jeśli z naboi znajdujących się w wolnej sprzedaży wydłubać pocisk (ołowianą kulkę) i po wsypaniu pokruszonych łepków od zapałek włożyć kulkę z powrotem, z zabawki robi się broń groźna dla życia. Chcieliśmy to opublikować, ale pracę odrzucono z krótkim komentarzem: „Nie publikujemy instrukcji dla przestępców”.

A jak to jest z odtwarzaniem wymarłych gatunków?

To bardzo szeroka dziedzina. Z jednej strony czytałem o zespole naukowców, który zamierza sklonować mamuta z zamrożonych szczątków. Tu DNA jest potrzebne w zasadzie tylko do potwierdzenia, że mamuty wcale nie wymarły. Ich bardzo bliskim krewnym jest żyjący dziś słoń indyjski. Skoro zaś w zamrożonym mamucim szpiku przetrwały w zasadzie całe komórki, nie ma przeszkód, by próbować wszczepić ich jądra do jaj indyjskiej słonicy i dochować się mamuciątka na podobieństwo owcy Dolly. Z drugiej strony manipulując przy DNA, można cofnąć zmiany ewolucyjne. W ten sposób uzyskano np. kurze embriony z zębami i ogonami. Analizy DNA i techniki klonowania próbuje się też wykorzystywać do ochrony ginących gatunków, takich jak gaur, kot nubijski czy wilk kanadyjski. Nie szkodzi tu, że uważa się, iż klonowane zwierzę rodzi się w wieku swego genetycznego pierwowzoru, czyli od urodzenia jest „stare”, choruje i szybko umiera. Bo przecież, jeśli jest samicą, przed śmiercią może urodzić normalne potomstwo. I ono już może liczyć na właściwą długość życia. Jeszcze inną metodą jest krzyżowanie osobników, u których znajduje się jak najwięcej cech zgodnych z wymarłym pierwowzorem, np. kuzynką zebry – kwaggą.

Tak naukowcy chcą zrobić i z naszym turem?

O nie, w przypadku tura chodzi o jeszcze bardziej zaawansowaną technikę. Otóż z jednej strony pracuje się nad zsekwencjonowaniem pełnego genomu tura, z drugiej – szuka bydła, u którego jest jak najwięcej „turzych” cech. Chromosomy tego bydła mają stanowić coś w rodzaju matrycy, na której będzie się w sposób kontrolowany „podmieniać” niepasujące fragmenty na sztucznie zsyntetyzowane DNA tura. Genetyka może też rozwiązać problem występujący u naszych żubrów. Wszystkie pochodzą od jednego samca i przez to są podatne na groźną chorobę prącia zagrażającą przetrwaniu gatunku. Można by spróbować podmienić chromosom Y na tenże pochodzący od bizona czy żubra kaukaskiego. Puryści gatunkowi będą się obruszać, ale jeśli mamy do wyboru utracić żubra lub go odrobinkę skundlić, to dla mnie wybór jest jasny.

Mamy już narzędzia, żeby tak precyzyjnie gmerać w genomie?

Tak. Istnieje coś, co nazywamy „palcami cynkowymi” – i one pozwalają bardzo dokładnie wybrać miejsce „pracy” w DNA. Do tej pory mieliśmy do czynienia z terapią genem, która polegała na wstawieniu obok wadliwego genu takiego, który działa prawidłowo. Teraz możemy się już pokusić o terapię genu, jego naprawienie in situ.

Tyle że nie znamy jeszcze funkcji wszystkich naszych genów, nie mówiąc o tym, że nie same geny decydują o tym, jacy jesteśmy.

Właśnie. Geny można by przyrównać do instrumentów w orkiestrze symfonicznej. Jak zagrają, zależy od partytury. To dlatego człowiek i szympans na oko sporo się różnią, choć geny mamy prawie takie same. Te same geny grają różne melodie. I dlatego istnieją europejskie regulacje prawne zabraniające manipulacji genetycznych na komórkach rozrodczych człowieka. Inaczej mówiąc – to, co zmanipulujemy, nie może się dziedziczyć. Niektórym to nie pasuje, ale gdyby do takich rzeczy dopuścić, zapewnie po paru pokoleniach nasi potomkowie klęliby nas w żywy kamień. Optymistycznie zakładając, że po znaczącej zmianie organizacji genomu ludzkiego potrafiliby jeszcze kląć.

Dużo pracy ma pana laboratorium?

Nie idziemy w ilość (śmiech). Za to robimy najbardziej wredne, trudne sprawy. Takie których nikt inny nie chce albo nie potrafi się podjąć. Na przykład badanie dębu zamieszanego w zabójstwo. Prokuratorzy koniecznie chcieli ustalić, czy znalezione w ręce ofiary liście należały do drzewa, pod którym ją znaleziono. Zafrapowało mnie to, a że akurat czytałem pracę, w której opisywano test do identyfikacji dębów, powiedziałem, że jeśli zainwestują 4 tys. złotych (koszt odczynników), da się to stwierdzić. Zgodzili się i analizę wykonałem. Z jednoznacznym wynikiem.

Dąb ma indywidualną charakterystykę genetyczną, jak człowiek?

O tak. Zresztą podobnie jak wiele innych gatunków... Robimy np. wiele „psich spraw”. Nie tylko związanych z ustaleniem ojcostwa (śmiech) czy rozstrzyganiem kwestii własności, np. w przypadku kradzieży. Są i o wiele poważniejsze, jak sprawa dziecka zaduszonego długim, powiewającym szalikiem. O zbrodnię posądzono psy, które radośnie bawiły się z ofiarą na podwórku. My musieliśmy ustalić, czy to rzeczywiście wina czworonogów, czy też kogoś zupełnie innego.

Jak to jest z wiarygodnością analiz DNA? Czasem są podważane, bo np. ktoś niepowołany wziął próbkę...

W dowodach rzeczowych zdarzają się przy analizie różne dziwne rzeczy, tam jest prawdziwe mikrobiologiczne zoo, czasem nawet z domieszką DNA zwierzęcego. To potrafi utrudnić interpretację. Przyjmuje się, że jako dowód można traktować znalezienie w badanym materiale wszystkich poszukiwanych cech. Oprócz tego może tam być jeszcze mnóstwo „dodatków”, ale najważniejsze jest wyłuskanie porównywanego profilu niczym igły ze stogu siana. Porównujemy np. profile siedmiu podejrzanych ze śladem z miejsca zbrodni. I cechy jednego z nich znajdujemy tam w komplecie, a innych nie. Może się jednak tak zdarzyć, że przy wyjątkowo bogatym „dowodowym zoo” udaje się dopasować więcej niż jeden profil. Wtedy wkraczają biostatystycy i wyliczają, jakie jest prawdopodobieństwo, że te cechy należą do jednej, konkretnej osoby, a jakie, że są przypadkową zbieraniną.

Czy to zawsze wystarcza?

Prawie zawsze, ale życie bywa bogatsze od statystyki. W Poznaniu zdarzyło się dwóch braci w różnym wieku, którzy mieli identyczne profile DNA. Z naszego punktu widzenia byli jak jednojajowe bliźniaki. Inny nieprawdopodobny przypadek znany jest z annałów bydgoskiej medycyny sądowej. Tam sąd skierował na badania w celu wykluczenia ojcostwa... kobietę. Okazało się, że posądzana pani była kiedyś panem, a potem zmieniła płeć. Operacyjnie i metrykalnie. Wcześniejszego ojcostwa nie mogła się jednak wyprzeć. W Lublinie zaś koledzy stwierdzili, że bracia bliźniacy mają dwóch różnych ojców! Problemem może być też czułość metody. Obecne są tak czułe, że czasem się boję, że coś przyleci z wiatrem, a my to oznaczymy. Dlatego tak skrupulatnie oddzielamy dowody rzeczowe od materiału porównawczego. Mogą się bowiem pojawiać błędy wynikające z zanieczyszczenia jednego drugim. Są też błędy związane z metodą badania. Przy powielaniu DNA enzym namnażający może się pomylić. Na szczęście na horyzoncie jawi się już era badania bezpośredniego, do którego wystarczy pojedynczy łańcuch DNA, w którym będzie można obejrzeć kolejność zasad nukleotydowych. I to metodą fizyczną (analiza obrazu), a nie chemiczną. To pozwoli też powiedzieć, jak stare jest badane DNA, czyli że np. podejrzany co prawda zetknął się z materiałem biologicznym ofiary, ale nie w czasie popełnienia zbrodni.

Takie metody są pewnie horrendalnie drogie?

Jak wszystko co nowe. Proszę pamiętać, że zsekwencjonowanie pierwszego ludzkiego genomu kosztowało miliony dolarów. Dziś wystarczy na to ledwie kilkanaście tysięcy, a jest już rozpisany konkurs „genom za 1000 dolarów”, do którego stanęło wiele` firm. Dwie stwierdziły, że potrafią zsekwencjonować ludzki genom w jeden dzień, a jedna (Life Technologies Corp.) ma to zrobić już za 1000 dolarów. Maszyny, które to potrafią, mają być dostępne pod koniec roku. Tyle że są drogie (od 150 do 740 tys. dol.). Technika, jej zmiany, to mniejszy problem. Proszę pomyśleć, jak zmieni się świat, gdy każdy przy urodzeniu dostanie płytę z własnym genomem. Do kogo mogą trafić te dane? Jak je wykorzystywać? Czy da się uszczelnić system tak, by miał do niego dostęp tylko właściciel i jego lekarz? W najgorszym przypadku może dojść do powstania systemu kastowego opartego o „genetyczne możliwości” jednostki. To oznaczałoby koniec marzeń. Ktoś od dziecka chciał zostać konstruktorem silników rakietowych, ale nie przyjęto go do pracy, bo miał gen podatności na berylozę (przewlekła choroba wywołana ekspozycją na związki berylu). Kogoś nie przyjęto na kosztowne studia, bo będzie krótko żył. Ubezpieczyciel naliczył horrendalne stawki, bo ktoś jest podatny na choroby. Pracodawca będzie chronił siebie przed roszczeniami o chorobę zawodową, ubezpieczalnia – przed kosztami leczenia. Niby wszystko w porządku, ale gdzie miejsce na ludzkie marzenia, prywatność i wolność osobistą?

No, bez przesady, ale firm oferujących taką usługę jest już sporo. I niestety prawie wszystkie wyznają zasadę: „nas pytają o ojcostwo; nie obchodzi nas matka”. Tymczasem badanie tylko pary: ojciec-dziecko niesie ze sobą poważne niebezpieczeństwa. Przy pokrewieństwie niesłusznie pozwanego z biologicznym ojcem można wydać złą opinię. Bez matki często nie da się osiągnąć minimalnych progów i potwierdzenia, i wyłączenia – ludzie płacą jak za DNA, a dostają byle co. Nie wychwycimy przypadków zamiany noworodków, a bez tego opinia o ojcostwie będzie ewidentnie „nie na temat”. Bez matki i identyfikacja pozwanego, i dziecka jest niepełna. Do tego jeśli robi się badania bez zgody (albo i wiedzy) matki, łamie się jej prawa opiekuńcze. Najwyższy czas, by wszystko to jakoś uregulować. Proszę zwrócić np. uwagę na kwestię surogatek. Na szczęście w polskim prawie jest już zapis, że matką jest kobieta, która urodziła dziecko. Niezależnie od tego, czyj był materiał genetyczny. Inaczej nie doszlibyśmy z tym do ładu. Podobnie z ojcostwem. W Cesarstwie Rzymskim ojciec musiał uznać dziecko. W Kodeksie Napoleońskim z 1804 r. zapisano: Ustalanie ojcostwa jest zabronione. Zgodnie z nim w małżeństwie rodzą się wyłącznie dzieci małżeńskie, a ich ojcem jest mąż matki. Do końca lat 80. ojcostwo weryfikowało się głównie na podstawie badań grupy krwi mężczyzny, którego wskazała matka. W większości przypadków opinia brzmiała: „Ojcostwa nie można wykluczyć”.

W USA po wprowadzeniu analiz DNA do ustalania ojcostwa okazało się, że 30 proc. małżeńskich dzieci nie ma genetycznie nic wspólnego z mężem matki. We Francji – 12 proc., w Anglii 25...

Rzeczywiście, były i takie badania, które w pewnych krajach i grupach etnicznych wykazały zatrważający odsetek „owoców niewierności”, ale w Polsce nie jest pod tym względem tak źle. Pracując nad doktoratem, przeprowadzałem badania pokrewieństwa na podstawie analiz krwi we wsi Bejsce (dawne woj. kieleckie), gdzie zachowane są najstarsze księgi metrykalne w Polsce, sięgające bodajże XIV w. I proszę sobie wyobrazić, że na 200 przebadanych osób było 0 (słownie „zero”!) dzieci innego ojca niż mąż matki. We Wrocławiu na podobną liczbę zbadanych wykryłem jeden taki przypadek. W jednej z ostatnich prac na ten temat przeczytałem, że w tej samej populacji odsetek dzieci pozamałżeńskich jest znacząco wyższy w małżeństwach zawartych „z interesu” niż w związkach „z miłości”, która przecież podobno szybko mija.

Czasy się zmieniają...

To prawda, od moich badań minęło półtora pokolenia i dziś wyniki mogłyby być inne. Sądzę jednak, że w Polsce nadal z ojcostwem dzieci małżeńskich jest dobrze lub bardzo dobrze. Zresztą swój doktorancki materiał zamroziłem i po 20 latach powtórzyłem na nim badania, tym razem używając analizy DNA. Nie zmieniło to wyników ani na jotę. Co nie znaczy, że nie mamy procesów o ustalenie ojcostwa. Rocznie jest ich w kraju ok. 15 tysięcy. Ale – paradoksalnie – badania DNA zmniejszyły tę liczbę. Wcześniej dawało się co najwyżej powiedzieć, kto nie może być ojcem. Teraz przyjętym minimalnym progiem pewności ojcostwa jest 99,999 proc. Przed pobraniem materiału we Wrocławiu każdy czyta ostrzeżenie: Badania ujawnią obiektywną prawdę. Od momentu pobrania krwi sprawa ma bieg nieodwracalny, niezależnie od skutków. Od 1997 r. ojcostwo można też ustalić w okresie prenatalnym, czyli przed narodzeniem dziecka. Jest to potrzebne szczególnie w przypadkach, gdy ciąża może być wynikiem przestępstwa. We Włoszech badania poaborcyjnych płodów wykazały, że ojcem niemal co czwartego z nich był „legalny” partner matki, a nie gwałciciel czy jej bliski krewny. W Polsce ten odsetek też wynosi ok. 20 proc.

Dobrze jest być genetykiem sądowym w Polsce?

Cóż, w naszej pracy mało co jest uregulowane. Proszę sobie wyobrazić, że reguluje ją chyba najstarszy obowiązujący akt prawny, a mianowicie dekret Bieruta o biegłych. Pojawiają się coraz liczniejsze laboratoria, które wykonują badania genetyczne tanio, co jednak nie znaczy, że dobrze. Istnieje co prawda komisja atestacyjna przy Polskim Towarzystwie Medycyny Sądowej i Kryminalistyki, ale prywatne firmy do takiej atestacji zwykle nie przystępują, wymawiając się posiadaniem „lepszych” atestów zagranicznych, przyznawanych odpłatnie. Co warta może być taka atestacja, najlepiej świadczy historia, jaka przydarzyła się kiedyś naszemu laboratorium, które początkowo też brało w niej udział. Rzecz fatalna: osoba, która przepisywała wyniki, pomyliła się, przepisała je z błędem i takie wysłała do komisji. I co? I oczywiście dostaliśmy wtedy ten atest.