El Año en que se Inventaron las Pruebas de Paternidad por ADN
La determinación de la paternidad no es algo exclusivo de nuestro siglo. Aunque las pruebas de paternidad se han popularizado en los últimos años, hasta hace bien poco no teníamos más recursos que los romanos en la forma de concluir las dudas sobre la paternidad. El primer hito lo ubicamos en el año 1900 de la mano de Karl Landsteiner, patólogo y biólogo austriaco.
Los Primeros Pasos: Grupos Sanguíneos
Su aportación fue - nada más y nada menos - que descubrir y tipificar los grupos sanguíneos (A, B, 0). Este descubrimiento, donde se estableció la compatibilidad sanguínea entre personas, supuso toda una revolución. Los descubrimientos explicados anteriormente sobre el análisis de los grupos sanguíneos fueron clave para realizar las primeras pruebas de paternidad de la historia. En tan sólo los cinco años posteriores se procesaron más de 5.000 casos procedentes de litigios.
Sin embargo, a pesar de los avances, era poca la exactitud de estas pruebas. El problema radicaba en que la determinación de la paternidad se realizaba comparando grupos sanguíneos. En ciertas áreas geográficas existía poca variabilidad étnica y, como consecuencia, era frecuente un grupo sanguíneo en concreto. El descubrimiento en 1940 del sistema Rh y de los nuevos subgrupos hizo más sencilla la labor de comparación de muestras. Aún así, esta prueba no daba una respuesta inequívoca de que alguien pudiera ser el padre con una certeza absoluta.
La Revolución de la Huella de ADN
La técnica fue desarrollada por Alec Jeffreys, descubridor de la “huella de ADN” en 1985. Esta técnica fue utilizada durante años para las pruebas de paternidad, resultando ser relativamente exacta y sobre todo muy económica. También supuso un antes y un después en la ciencia forense. En un resumen comprensible, podríamos decir que esta técnica permite “trocear” el ADN en lugares estratégicos para buscar una secuencia específica dentro de la cadena, para analizarla posteriormente.
La Técnica PCR y su Impacto
Esta es la técnica considerada como más avanzada cuando hablamos de pruebas de paternidad. Con esta técnica, se buscan aquellas regiones del ADN heredadas o que pueden variar de una persona a otra. Estas variaciones de secuencias entre el ADN de personas se conocen como polimorfismos.
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Es en este contexto cuando el desarrollo de la reacción en cadena de la polimerasa, comúnmente conocida como PCR por sus siglas en inglés, revoluciona la biología molecular. El crédito de su invención lo tiene Kary B. Mullis, un químico que en 1983 trabajaba en la síntesis de oligonucleótidos en una compañía biotecnológica en California.
Kary Mullis: Un Nobel Atípico
Si bien la importancia de la técnica de la PCR es indiscutible en la biología molecular y la bioquímica, hay dudas sobre cuánto mérito tuvo Mullis. Las réplicas de cadenas de ADN llevaban mucho tiempo haciéndose, pero era un proceso lento y complejo debido a la forma larga y delgada de esas cadenas, y a la dificultad de copiarlas de forma ordenada y eficiente.
Mullis añadió diversas mejoras, como la de utilizar una enzima extraída de una bacteria termoestable, de forma que las muestras no se alterasen al subir o bajar la temperatura. Así desarrolló una técnica que se empezó a utilizar enseguida. En siete años se publicaron más de 1.000 artículos en los que se describía su uso.
Quizá la recompensa económica para Mullis fuese ridícula, pero la científica fue todo lo contrario: en 1993 obtendría el premio Japón (dotado con 50 millones de yenes, unos 600.000 dólares al cambio) y el Nobel, compartido con Michael Smith.
Desde el momento en el que ganó el Nobel y su nombre se hizo famoso, Mullis siempre se ha comportado como si quisiese manterse lo más lejos posible de la imagen del académico sabio, mesurado, responsable y juicioso.
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La Genética Forense Moderna
DNA revolution. Advances in forensic genetics. Analysis of variations in DNA has implied a huge revolution in forensic Medicine. Since Alec Jeffreys introduced the genetic fingerprint in 1985, there has been continuous development in technologies and the type of markers.
La genética forense es una especialidad que incluye un conjunto de conocimientos de genética necesarios para resolver ciertos problemas jurídicos. Los tipos de pericia más solicitados en el laboratorio de genética forense por los tribunales son casos de investigación biológica de la paternidad, pericias de criminalística biológica (estudio de vestigios biológicos de interés criminal como manchas de sangre, esperma, pelos, etc.) y, finalmente, problemas de identificación. Una de las actividades más importantes del campo son las bases de datos de ADN con fines de identificación criminal.
Antes de la aplicación del ADN, los marcadores genéticos que se utilizaban para estas finalidades (HLA, proteínas, enzimas, grupos sanguíneos) presentaban grandes limitaciones cuando se trataba de analizar muestras degradadas o en minúscula cantidad, algo frecuente en el trabajo forense. Los polimorfismos de ADN de mayor uso en medicina forense se encuentran en el ADN repetido en tándem y clásicamente se utilizan los denominados minisatélites y microsatélites que consisten en repeticiones de fragmentos de ADN de número variable.
En 1984, el genetista británico Alec Jeffreys y su grupo descubrieron la enorme variación que tienen los minisatélites entre los individuos y acuñaron el término «DNA fingerprint» (huella genética de ADN) y realizaron las primeras aplicaciones forenses.
ADN Mitocondrial
Hasta no hace muchos años, el estudio de los polimorfismos de ADN se había centrado mayoritariamente en el análisis de marcadores nucleares. Sin embargo, durante estos últimos años, el interés por este genoma mitocondrial ha crecido considerablemente. El ADNmt humano es una molécula de ADN circular, cerrado y de doble cadena y relativamente pequeño, ya que mide 16.569 bp y fue secuenciado en su totalidad por primera vez en 1981 por Anderson y colaboradores.
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Se hereda prácticamente sólo por vía materna y, aunque representa menos del 1% del ADN celular total, posee un gran número de copias. Se estima que las células de mamíferos contienen varios miles de copias de ADNmt dependiendo del tipo de tejido. Hay dos regiones principales en el genoma mitocondrial: una gran región codificante (90%) y una región pequeña de aproximadamente 1.2 kb conocida como «región control».
El ADNmt es importante en genética forense en dos circunstancias: en el análisis de pelos y cabellos y en el análisis de muestras degradadas. Por su mejor comportamiento en muestras degradadas el ADNmt es esencial para muchos casos de identificación a partir de restos óseos.
Cromosoma Y
A pesar de representar sólo el 2% del componente cromosómico humano, el cromosoma Y posee unas características que lo diferencian del resto de los cromosomas y le confieren gran utilidad desde el punto de vista tanto forense como antropológico. Una de las características más importantes es que la mayor parte del cromosoma Y no recombina durante la meiosis.
Los microsatélites localizados en el cromosoma Y han irrumpido con gran fuerza en el panorama de los marcadores genéticos de uso forense, debido a que suponen una ayuda inestimable para ciertas situaciones forenses específicas como son algunos casos de investigación de la paternidad difíciles y especialmente casos criminales con mezcla de ADN masculino y femenino.
Nuevas Tecnologías
Entre todos los tipos de nuevas tecnologías quizá los formatos basados en MALDITOF MS (Matrix Assisted Lasser Deionization Time-Of-Flight Mass Spectrometry) son los de mayor futuro, sin olvidar formatos electroforéticos basados en minisecuenciación. El número de SNP que se necesitan a efectos forenses es relativamente bajo comparado con otras aplicaciones de los SNP en genética humana. Unos 50-60 SNP de frecuencias equilibradas tienen aproximadamente el mismo nivel de discriminación que 12 STR.
En este sentido, una de las aplicaciones más interesantes es el uso de marcadores informativos de ancestros (AIM) para predecir el origen geográfico de la persona que ha dejado una muestra biológica. Este tipo de prueba ha sido empleada con éxito en los atentados del 11-M de Madrid para predecir el origen geográfico de perfiles no identificados encontrados en objetos importantes para la investigación judicial del caso.
Análisis de Mezclas de ADN
La sensibilidad de las técnicas actuales ha hecho posible que se puedan obtener perfiles de ADN a partir de sólo unas pocas copias (agarrar una prenda o un objeto unos pocos segundos ya es suficiente para dejar un perfil). El análisis de mezclas de ADN es pues una práctica habitual en la rutina forense y es uno de los mayores retos. La interpretación es delicada, dado que se hace imposible diferenciar qué alelos pertenecen a cada contribuyente a la mezcla.
Para solucionar los problemas de interpretación de mezclas de perfiles se han creado programas informáticos que nos ayudan a interpretar mezclas (Pendulum) cuando no existe la posibilidad de la separación física de los perfiles genéticos. Por otro lado, en casos de delitos contra la libertad sexual, donde la separación física es posible, es cada vez más frecuente el uso de microscopios capturadores de espermatozoides.
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