Como funcionam os testes de paternidade?

Questão, por @email.

Recentemente, fiz um teste de paternidade (não foi realizado na Código ADN) para determinar se um homem é o meu pai.

O laboratório em questão testou 19 marcadores genéticos e somos compatíveis em 14 marcadores. A empresa/ laboratório de testes disse que ele não pode ser o meu pai.

A minha pergunta é: Como é que duas pessoas podem ter 14 marcadores compativeis e não estarem relacionadas?

Podem ajudar-me?

14 de fevereiro de 2020 por @J. E., Lisboa

Caro J…,

Os testes de paternidade podem ser difíceis de entender.

Obter uma combinação com outra pessoa de 14 marcadores genéticos em 19 marcadores genéticos parece muito, mas, estes testes estão desenhados para que pai e filho sejam totalmente compatíveis.

Pode por vezes ocorrer mutações, e não haver uma correspondência em todos os marcadores genéticos, mas iremos abordar esse assunto mais à frente.

Portanto, para sermos mais explícitos e para que possa entender porque todos os marcadores devem corresponder entre pai e filho, vamos analisar como os testes de paternidade funcionam.

Os testes de paternidade analisam segmentos variáveis ​​do nosso ADN/ DNA.

Sempre que lê artigos online, encontra várias fontes com a seguinte informação: Que os filhos(as) obtêm metade do ADN/ DNA da mãe e metade do pai.

No seguimento do referido, também é verdade que mesmo as pessoas que não são relacionadas biologicamente são geneticamente muito semelhantes.

Mais concretamente, cerca de 99% do ADN/ DNA é partilhado entre seres humanos!

Por isso, torna-se difícil descobrir quais os segmentos do ADN/ DNA que são compartilhados com outra pessoa, que se esteja relacionado biologicamente.

Ou seja, provar que o segmento de DNA analisado em teste é mesmo uma relação biológica e não DNA que existe em comum entre todos os seres humanos.

Felizmente, existem algumas partes do ADN/ DNA que, variam muito de pessoa para pessoa.

Logo, é nestas partes do DNA que os testes de paternidade se focam e são desenvolvidos as análises.

Nestes locais específicos, algumas das letras que compõem o ADN/ DNA (A, C, T e G) são repetidas várias vezes.

Por exemplo, algumas pessoas podem ter as letras “AGAT” ou “TGAC” ou outra combinação.

Esta combinação especifica que existe em todas as pessoas é diferente no número de repetições, pois esta pode repetir-se por ex: 7 vezes seguidas, outras podem ter 4 vezes e outras podem ter 18 vezes. (normalmente variam as repetições entre 2 e 38 vezes).

Ou seja, o que é variável é o número de repetições que o marcador genético incorre e não o marcador genético em si. Complicado? Nós explicamos.

Por exemplo, o marcador genético AGAT existe em todos os seres humanos, contudo em quantidade diferentes.

Num individuo pode haver a repetição de 8 vezes e numa outro individuo pode repetir-se 26 vezes ou 4 vezes ou (…).

Com base na afirmação anterior, deve estar a perguntar-se: Como estas partes se repetem de forma tão diferente então deve o ADN ser muito diferente de individuo para individuo? A resposta é que não!

A maioria destas letras repetidas estão em segmentos de DNA/ ADN que não são lidos nas nossas células coadificantes.

Logo, não tem um papel relevante para quem é o individuo, quanto à sua saúde ou o seu aspecto físico.

Então, não importa quantas vezes estes segmentos de ADN se repetem para formar a saúde ou o aspeto físico do individuo. Mas, é com base nesses segmentos, que nos permite identificar as pessoas  – como um individuo(a) único(a).

No seguimento do referido, todos nós temos duas cópias do DNA/ ADN (uma da mãe, uma do pai),  de cada um dos marcadores genéticos.

Como funcionam os testes de paternidade: número de repetições do marcador genético.

Considere o sequência AGAT

Algumas partes do nosso DNA repetem-se algumas vezes. O número de vezes que essas partes se repetem varia de pessoa para pessoa. Esta variabilidade torna os marcadores úteis para diferenciar as pessoas como individuos únicos.

No exemplo acima podemos fazer a contagem do número de vezes que o marcado AGAT se repetiu para cada individuo.

Cada individuo tem duas repetições do mesmo marcador genético, uma repetição pertencente à mãe e uma segunda repetição pertencente ao pai.

Como se pode ver acima, o individuo laranja tem cinco repetições do AGAT e oito repetições do AGAT.

Ou seja, herdou as repetições dos seus pais biológicos (mãe e pai).

Para outros indivíduos apesar de o marcador ser sempre o mesmo, o número de repetições é diferente.

São, portanto, estas repetições que nos permitem identificar o individuo como um ser único.

Então, o que tem de acontecer para podermos considerar uma relação como uma relação biológica?

Vamos considerar, por exemplo, o marcador genético TPOX que é utilizado nos testes de paternidade, no exemplo abaixo o marcador TPOX na criança repete-se 9 vezes e 11 vezes. Em seguida, medimos a sua mãe (a vermelho) e seu pai (a azul) no mesmo segmento de ADN/ DNA, ou seja, o marcador TPOX. A mãe tem 9 e 13 repetições e o pai tem 8 e 11 repetições.

Todas os indivíduos têm duas repetições, mas só poderão passar uma das repetições, a repetição que passa é aleatória;

Portanto, o pai tem a repetição (8 e 11) e só poderá passar uma repetição para o seu filho, ou irá passar o 8 ou o 11; nunca as duas, nem nunca nenhuma; (salvo em caso de mutações genéticas que já veremos mais à frente);

Como a criança obteve metade do DNA/ ADN da sua mãe e a outra metade do seu pai, as suas duas cópias do marcador devem ser rastreadas (visíveis) no ADN/ DNA da mãe do seu pai.

No exemplo baixo, confere: A repetição 9 é herdada da mãe, e a repetição 11 herdada do pai. Então, é uma combinação!

Passagem do número de repetições do marcador do Pai/ Mãe para o filho(a).

Acima é possível ver um exemplo de um marcador correspondente a um teste de paternidade. Na criança, uma certa sequência de letras de DNA (marcador genético) é repetida 9 vezes numa cópia e 11 vezes na outra, em termos representativos, se a referida sequência for o marcador TPOX, será representado da seguinte forma: TPOX (9,11) ou TPOX (11,9). Analisando a mesma sequência de DNA nos seus pais, é possível ver que, as 9 repetições foram dadas pela mãe e o seu pai deu-lhe as 11 repetições.

Se o teste de paternidade fosse realizado apenas a um marcador genético, e utilizando o exemplo acima, poderíamos afirmar que este é o pai biológico da criança.

Contudo, os testes de paternidade não têm apenas, UM marcador genético.

Dito isto, é possível que os marcadores correspondam apenas por acaso.

Ou seja, como a variação (nr. de repetições) de um marcador genético é entre 1 e 38, devido à aleatoriedade genética, o acaso pode devolver coincidências.

Desde logo, quanto mais apertado for o segmento de pessoas analisadas.

Em outras palavras, uma dada população, que mora na mesma área geográfica à mais de 10 gerações é normal partilharem a mesma repetição em alguns marcadores genéticos.

Ou seja, é altamente provável que se analisar outro ADN de uma pessoa da mesma área geográfica e da mesma raça exista o mesmo número de repetições.

Logo, não é possível fazer o teste de paternidade apenas com um marcador genético, porque vários homens da mesma área geográfica partilham o mesmo número de repetições.

Poderíamos obter um teste de paternidade com um falso positivo.

Se pensar no exemplo acima, provavelmente há muitos homens que têm a repetição 11, na sequência de DNA que se analisou.

Isso significa que precisamos testar vários marcadores para ter certeza da paternidade.

Voltando à sua questão:

Para um teste de paternidade de 19 marcadores como o que fez, se o homem que está a ser testado fosse o seu pai, esperaríamos que cada marcador se comportasse como o exemplo acima.

Isto significa que, todos os 19 marcadores devem corresponder entre si (pai e filho(a));

No seu caso, 5 dos marcadores não corresponderam com a pessoa que está a ser testada, o que são muitas incompatibilidades.

Logo, se a extração foi bem realizada e não existiu troca de amostras de DNA, podemos afirmar com certeza de que ele não é o seu pai.

Pode haver exceções a 100% de correspondência entre um pai e o seu filho(a).

Às vezes, as mutações no DNA/ ADN podem causar incompatibilidades.

No entanto, ocorreria apenas 1 ou 2 incompatibilidades, não as 5 incompatibilidades que verifica no seu teste de paternidade. Se tal ocorresse, (estas mutações) seria necessária uma análise mais profunda.

A probabilidade de se corresponder totalmente com alguém de quem não é parente são muito pequenas.

Então, qual é a probabilidade de uma criança combinar totalmente com alguém que não é seu pai?

Alguns artigos científicos analisaram os números de testes de paternidade entre 12 e 15 marcadores genéticos. ( A códigoADN apenas disponibiliza exames de paternidade com 24 ou 33 marcadores genéticos)

Mais de 99,96% de todas as pessoas não relacionadas têm 2 ou mais incompatibilidades.

Que será o mesmo que dizer, invertendo a situação, menos de 1 a cada em 2.000 pessoas terão uma correspondência de 11 em 12 ou 12 em 12 marcadores genéticos.

Lido de outra forma, para uma combinação perfeita de 12 em 12 marcadores genéticos a probabilidade de duas pessoas não relacionadas corresponderem completamente é menos de 1 em 50.000, fazendo as contas, 0,002%;

Quando o teste de paternidade aumenta para 24 marcadores, a probabilidade de duas pessoas não relacionadas se encaixarem são ainda menores, aproximadamente 1 em 1.000.000; fazendo as contas, 0.00001%. (veja mais no artigo: fundamentos do cálculo da probabilidade de paternidade)

Se aumentarmos este número para o teste de paternidade premium 33 marcadores genéticos, as probabilidades são de 1 em 1.000.000.000; fazendo as contas, 0,0000001%.

Para concluir, não importa o número de marcadores genéticos que tem em comum, importa sim o número de marcadores genéticos que falha, ter mais de 3 ou 4 incompatibilidade é possível concluir, com normalmente uma certeza superior a 99,999% que as pessoas em teste, não têm uma relação biológica.

Fonte utilizadas:

El-Alfy & El-Hafez. “Paternity testing and forensic DNA typing by multiplex STR analysis using ABI PRISM 310 Genetic Analyzer.” Journal of Genetic Engineering and Biotechnology.
Examines how well a 15-marker test works in both paternity tests, and in forensic cases.

Atenção: Consulte sempre fontes independentes. Se detetar algum erro ou alguma imprecisão no decorrer da leitura, por favor envie-nos um email para info@codigoadn.pt, com o relato.