A história dos testes de adn

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A história dos testes de adn

A história dos testes de adn

O teste de ADN é uma poderosa ferramenta para identificação. Com a tecnologia de hoje, os testes de ADN podem identificar indivíduos com quase 100% de certeza.

A identificação nem sempre foi tão conclusiva. Antes dos testes de ADN, a comunidade científica usou outras ferramentas biológicas para identificar pessoas e determinar relações biológicas. Estas técnicas, que incluíram tipagem de sangue, testes sorológicos e testes de HLA, foram úteis para muitos testes diferentes (como combinar doadores de sangue e tecido com recetores e reduzir a taxa de rejeição para pacientes transplantados), mas não foram conclusivos para identificação e determinação relações biológicas.

 

Com a introdução de testes de ADN no final da década de 1970 e início da década de 1980, os cientistas viram o potencial dos testes mais poderosos para identificação e determinação de relacionamentos biológicos. Graças aos testes de ADN, agora podemos determinar definitivamente a identidade de indivíduos e dos seus parentes biológicos.

 

A seguir apresentamos a história dos teste de ADN desde os primeiros dias até a mais recente tecnologia em testes de ADN.

 

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1920: Tipo de Sangue

No início da década de 1920, os cientistas identificaram 4 tipos de sangue diferentes em seres humanos - A, AB, B e O - com base na presença de certas proteínas no sangue. O sistema de sangue, chamado sistema ABO, forneceu aos médicos informações críticas sobre os seus pacientes, permitindo que eles realizassem procedimentos médicos seguros, como transfusões de sangue, combinando os tipos de sangue do dador e do recetor.

 

Os cientistas perceberam que os tipos de sangue eram herdados biologicamente e podiam prever o tipo de sangue da criança com base no tipo de sangue dos pais biológicos. Por outro lado, se um dos tipos de sangue dos pais fosse desconhecido, pode-se usar o tipo de sangue da criança e o pai conhecido para identificar o tipo de sangue do pai desaparecido. No entanto, uma vez que a informação da tipagem do sangue é limitada, foi difícil identificar conclusivamente as relações biológicas. Por exemplo, se uma criança tivesse sangue de Tipo A e a mãe da criança tivesse Type AB, o pai biológico da criança poderia ter qualquer um dos 4 tipos de sangue. Assim, neste exemplo, nenhum homem poderia ser excluído como o pai biológico da criança. O poder de exclusão, a capacidade de excluir um suposto pai acusado falsamente, para testes de sangue ABO é de cerca de 30% e não é útil para testes de paternidade.

 

1930: testes serológicos

Na década de 1930, os cientistas descobriram outras proteínas na superfície das células do sangue que poderiam ser usadas para identificar pessoas. Os sistemas de grupos sanguíneos Rh, Kell e Duffy, como o sistema sanguíneo ABO, foram baseados na presença de antígenos específicos que são herdados biologicamente e proporcionaram poder adicional, juntamente com a ABO, para resolver as relações biológicas questionadas. No entanto, testes serológicos não são conclusivos para resolver questões biológicas. O poder de exclusão para testes sorológicos é de 40%, o que significa que esta técnica sozinha, como ABO, não é eficaz para determinar relações biológicas.

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1970: Teste HLA

Em meados da década de 1970, os cientistas concentraram-se na tipagem de tecido e descobriram o antígeno de leucócitos humanos (HLA), uma proteína presente através do corpo, exceto para os glóbulos vermelhos. As células brancas encontradas no sangue têm uma alta concentração de HLA. Também foi descoberto que havia muitos tipos diferentes de HLA, e os diferentes tipos de HLA variaram entre pessoas que não estavam relacionadas biologicamente. Devido à alta variabilidade dos tipos de HLA entre as pessoas, o HLA foi usado para responder a questões sobre relações biológicas. O poder de exclusão do teste de HLA é de 80% e associado à ABO e testes serológicos é de cerca de 90%. Esta bateria de testes inaugurou o uso de testes genéticos para incluir e excluir um suposto pai. Um fator que fez o teste HLA perder força é a exigência de uma grande amostra de sangue que deve ser testada em 24H/ 48H após a colheita. Hoje, HLA, ABO e sorologia não são usados para testes de relacionamento e foram substituídos por métodos que envolvem o ADN.

 

1980's: Teste de ADN RFLP

No início da década de 1980, desenvolveu-se uma técnica conhecida como análise de Polimorfismo de comprimento de fragmento de restrição (RFLP) que se tornou o primeiro teste genético de ADN. Como o HLA, ABO e testes sorológicos, o ADN é herdado geneticamente de ambos os pais biológicos. Os cientistas descobriram regiões do ADN que são altamente variáveis ​​(polimórficas) e mais discriminantes do que HLA e proteínas do sangue. O ADN é encontrado em todas as células do corpo, exceto os glóbulos vermelhos. Esses atributos tornam o teste de ADN ideal para resolver relacionamentos biológicos. O procedimento RFLP usa enzimas (endonucleases de restrição) para cortar o ADN e as sondas de ADN rotuladas para identificar as regiões que continham VNTRs (Repetições em Tandem de Número Variável). Num teste de paternidade onde a mãe, filho e suposto pai são testados, metade do ADN da criança deve combinar com o da mãe biológica e a restante metade deve combinar com o pai biológico. Ocasionalmente, o perfil de ADN da criança pode não corresponder a qualquer um dos pais num único local de ADN (marcador genético), possivelmente causado por uma mutação. Quando isso ocorre, um cálculo é realizado para determinar se a inconsistência genética observada é uma mutação ou uma exclusão. O poder de exclusão do teste de ADN RFLP é superior a 99,99%. No entanto, atualmente, este teste não é realizado devido à quantidade de ADN necessária para o teste (cerca de 1 micrograma) requer uma amostra de sangue e o tempo requerido para o teste é de (10 a 14 dias).

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1990's: Teste de ADN por PCR

No início dos anos 90, o teste de ADN da Reação em Cadeia de Polimerase (PCR) substituiu a análise de RFLP para testes de relacionamento biológico. A análise por PCR requer menos ADN (1 nanograma), de modo que uma zaragatoa bucal é uma amostra adequada para o teste, eliminando a necessidade de uma colheita de sangue. O teste PCR é muito mais rápido do que o RFLP gerando resultados dentro de um/dois dias após a entrega da amostra para no laboratório. O PCR amplifica regiões no ADN conhecido como STRs (Short Tandem Repeats) que são altamente variáveis. Num teste de paternidade onde a mãe, filho e suposto pai são testados, o ADN da criança deve combinar com os pais biológicos, a menos que haja uma mutação. Os cálculos estatísticos podem ser realizados para ajudar a determinar se uma inconsistência genética em um único local (locus) é consistente com uma mutação ou uma exclusão. Ocasionalmente, observam-se mais de duas inconsistências genéticas e, nesses casos, são realizados testes adicionais. A CódigoADN examina um marcador genético STR da bateria padrão, mas pode testar marcadores STR adicionais quando necessário para resolver um caso. O poder do teste de ADN PCR é superior a 99,99%.

 

2000's: Matrizes SNP

No início dos anos 2000, os cientistas conseguiram combinar milhares de marcadores SNP (Single Nucleotide Polymorphism) em um único teste. Os SNPs são mudanças de letras no ADN que podem ser usadas como marcadores genéticos para uma variedade de aplicações. As matrizes SNP não são comumente usadas para testes de relacionamento, mas são usadas para uma série de outros testes genéticos, incluindo; predisposição a doenças genéticas, saúde e bem-estar e ascendência. A CódigoADN usa uma matriz personalizada de 800.000 SNP para o teste amcestral origens. A matriz contém AIMs (marcadores informativos de ascendência), marcadores de cromossomas Y, marcadores mitocondriais, marcadores de ADN antigos e outros marcadores úteis para estabelecer relações biológicas mais distantes como o 4º ou o 5º primo.

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2010: sequenciação da próxima geração

NGS (Sequenciamento de Próxima Geração) ou Sequenciamento Paralelo é a mais nova técnica disponível para análise genética. Este procedimento gera uma sequência de ADN que é a disposição linear de letras (A, T, C e G) que ocorrem em uma amostra de ADN. Uma vez que a técnica permite iniciar simultaneamente o sequenciamento em milhares de locais no ADN que se sobrepõem, grandes quantidades de dados podem ser geradas e devolvidas com os programas apropriados de bioinformática. Seria como tirar de um livro e cortar seções de frases e depois montar o livro usando um programa de computador para reconhecer fragmentos de frases sobrepostas.

 

A CódigoADN atualmente usa NGS para o seu Teste de Paternidade Prenatal Não-invasivo (NIPP) que pode determinar o pai biológico de um feto a partir da 8 semanas de gestação usando uma amostra de sangue da mãe. Antes do teste de paternidade pré-natal não invasivo, uma amostra de liquido amniótico ou amostra de amniocentese era necessária. Ambos os procedimentos são invasivos e têm um pequeno risco de danos para o bebé. O teste teste de paternidade pré-natal não invasivo é seguro para o feto e deteta ADN fetal livre de células circulantes (cfADN) no plasma da mãe e sequencia o ADN para interrogar vários milhares de SNPs.

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