Mutasd a DNS-mintád, megmondom, ki vagy

A DNS-elemzésen alapuló leszármazási vizsgálatok eredményeit érdemes a helyükön kezelni, inkább kuriózumként értelmezhetők - mondja dr. Kovács Levente genetikus, a BBTE adjunktusa.

Hirdetés

Kik vagyunk? Honnan jöttünk? Különböző mértékben, de a legtöbb ember kíváncsi a gyökereire, keresi az identitását, foglalkoztatja a származása, tudni szeretné, kik voltak az ősei. A családfakutatás minden eddiginél nagyobb népszerűségnek örvend, a vállalkozó kedvű családtagok számára pedig számos lehetőség nyílik a felmenők néhány generációra visszamenő azonosítására.

A kutatásnak a rendelkezésre álló idő és a forráshiány szabhat gátat. Ilyenkor sokan feladják, mások szakemberhez fordulnak, aki otthonosan mozog a levéltárak és egyéb történeti forrásgyűjtemények világában.

Úgy tizenöt éve a DNS-vizsgálaton alapuló elemzéssel és leszármazási vizsgálatokkal is kiegészíthetők a hagyományos családfakutatások. A kezdetben főleg amerikai cégek által kínált DNS-alapú geneaológiai vizsgálatok ára több ezer dollárra rúgott, mára viszont a folyamatosan növekvő érdeklődésnek köszönhetően már pár száz lej ráfordítással nézhetünk a genetikai örökségünk mélyére.

Ma már számos, nemcsak amerikai cég kínál ilyen típusú vizsgálatok, a reklámszövegek pedig ugyanazt ígérik: a DNS-teszt segítségével kideríthető az etnikai származásunk, a földrajzi régiók, ahonnan érkeztünk, és az eredmények alapján új hozzátartozókra is találhatunk. De milyen tudományos alapjai vannak a jól hangzó szlogeneknek? Hogyan működik egy ilyen vizsgálat, és mennyire vehetők készpénznek az eredmények? Rejt-e veszélyeket magában az, hogy a genetikai adatainkat egy cég kezelésére bízzuk? Milyen lehetőségek és kockázatok vannak a DNS-alapú családfakutatásban, leszármazásvizsgálatban?

A válaszokat Dr. Kovács Levente genetikussal, a BBTE Magyar Biológiai és Ökológiai Intézetének adjunktusával kerestük.

A DNS-alapú leszármazási kutatások kezdetben nem a családfakutatást célozták, hanem inkább arra irányultak, hogy kiderítsék, az ügyfél milyen betegségre lehet hajlamos. Idővel olyan mértékben kezdett gyarapodni a világ különböző pontjain élők DNS-mintáinak száma, hogy azok hatalmas földrajzi és etnikai információval bíró adatbázisok létrehozását tették lehetővé. Ahogy a reklámszlogenekben is elhangzik, lehetséges, hogy egymást nem ismerő rokonok is találkozhatnak.

​​A leszármazási DNS-vizsgálatokat két fő vonatkozásban végzik: az apáról fiúra öröklődő Y-kromoszóma markerek, illetve az anyai ágon öröklődő mitokondriális DNS-szekvenciák tekintetében. Mivel ezek a markerek generációkon át öröklődnek, évezredekre visszamenően is feltérképezhető egy adott népességnek, családnak vagy egyénnek a molekuláris biológia által nyomon követhető története, a múltbeli mozgása. Az ezeket a vizsgálatokat végző cégek ebben a szegmensben találták meg a piaci rést.

Útra kel a DNS-minta

Ha úgy döntöttünk, hogy megrendelünk egy ilyen, ma már olcsónak mondható szolgáltatást, nincs más dolgunk, mint várni, amíg megérkezik a mintavételi csomag. Ez tartalmaz egy steril mintavevő vattapálcikát, amivel mintát kell vennünk a szájüregünkből. Ezt követően a pálcikát elhelyezzük egy folyadékkal teli üvegcsébe, rátesszük a kupakot, és a csomagban található borítékba tesszük, amit postára adunk.

Ha megfelelően sikerült a mintavétel, a laboratóriumban kinyerik belőle a DNS-ünket, ami alapján elkészül az etnikai becslés és a DNS-egyeztetés. Az adatokat feltöltik egy online adatbázisba, ahonnan egy jelszó birtokában tölthetjük le. Az egész procedúra 4-6 hetet vesz igénybe, ez idő alatt a cég folyamatosan tájékoztat az éppen zajló vizsgálati szakaszokról.

Kovács Levente hangsúlyozza, hogy a cégek által végzett ilyen vizsgálat nem egyenlő a genomszekvenálással, aminek a célja egy szervezet teljes genomjában, illetve a genom kiválasztott részeiben a DNS bázissorendjének meghatározása.

„A teljes emberi genom körülbelül hárommilliárd nukleotidból áll. Ez a szám az összes örökletes információnkat kódoló betűk számát jelenti. A cégek által végzett leszármazási vizsgálatok során ezekből mintegy 700 ezret néznek meg. Azaz a genomnak csak egy részére fókuszálnak, kevesebb, mint 0,03 százalékára. Ezek olyan „betűk”, amelyek kellően változatosak ahhoz, hogy egyes populációk közt az évezredek során eltérések halmozódjanak fel közöttük. De miért csak ennyit néznek? Gondoljunk bele abba a ténybe, hogy egy ember DNS-e 98,8 százalékban megegyezik egy csimpánz DNS-ével, de még az ecetmuslicával is 60 százaléknyi hasonlóságot mutat.

A genom egy jelentős része elengedhetetlenül fontos a sejtműködés szempontjából. Vannak olyan részei, amelyek nem szabad nagyon megváltozzanak, mert ez problémákhoz vezethet. Viszont vannak olyan genomrészek, amelyek tolerálják a változásokat, nem lesz különösebb gond abból, ha néhány betű időközben eltér. Ilyen helyeken az eltérések idővel felhalmozódnak. A leszármazásvizsgálatok számára pedig a genomnak ezek a részei érdekesek. Előfordul, hogy ez emberről emberre, generációról generációra változik, de van, hogy nagyon hosszú időnek kell eltelni a változáshoz.”

A beszélgetésnek ezen a pontján érkeztünk el a mitokondriális Évához és az Y-kromoszomális Ádámhoz. Mit jelentenek ezek a kifejezések? Az emberek az anyai ágon öröklődő mitokondriális DNS-ük alapján 10 nagyobb csoportba, úgynevezett haplocsoportokba tartoznak, míg az apai ágon öröklődő Y kromoszóma alapján körülbelül 50 ilyen haplocsoport állapítható meg. Nagy vonalakban kijelenthető, hogy ezek a haplocsoportok a múltban egy-egy népcsoportot, nagyobb populációt jelenthettek, amelyek a történelemi korokban különféle vándorlási útvonalakat követtek. Megfelelő tudományos módszerekkel időben visszavezethetőek ezek egyetlen közös ősre.

A mai ismereteink szerinti legkorábbi közös ősünket nevezzük mitokondriális Évának és Y-kromoszómális Ádámnak. Ezek az ősök kb. 100-200 ezer évvel ezelőtt éltek Kelet-Afrikában, de nem egy időben és egy helyen. Fontos hangsúlyozni, hogy ezek a közös ősök nem azt jelentik, hogy csak ők voltak. Több ezer különféle ősi haplocsoport létezett, amelyek az emberiség történelme során különböző korokban kihalt.

Fogalomtár

Genom: a DNS-ünk a genetikai információnkat kódoló „betűkből”, ún. nukleotidokból épül fel. Ezeknek a betűknek a sorrendje kódolja egyes tulajdonságainkat. A DNS egyes tulajdonságokat kódoló részét géneknek nevezzük. Az teljes DNS-ünket, a minden génünket kódoló „betűk” összességét nevezzük genomnak.

Y-kromoszóma: a genomunkat alkotó DNS nem teljesen egybefüggő, hanem 46 darab csomagba, ún. kromoszómába szerveződik. Ennek egyike az Y-kromoszóma, amely ráadásul a férfi nem meghatározásában résztvevő nemi kromoszóma. Ezt a kromoszómát a megtermékenyítés során a férfiak adják tovább a fiú utódaiknak.

Mitokondriális DNS: a genomunkat alkotó DNS nagy többsége (99,9%-a) a sejtek magjában található kromoszómákba szerveződve. Viszont egy kis része egy sejtszervecskébe, a mitokondriumokban található. A mitokondriumok a sejtmagon kívül, a sejtben „úszkálnak” és van saját kis DNS-ük, amely például az izmok működéséhez fontos. A mitokondriumak a spermiumban kevés számban vannak jelen, és megtermékenyítéskor eliminálódnak. Viszont a petesejtben rengetegen vannak, így anyai ágon öröklődnek. A fiúk is az anyjuktól kapják a mikokondriumaikat, de csak a lányok adhatják tovább a következő generációra a petesejtjeikkel. Ezért használható az anyai leszármazás vizsgálatára.

Anyai ágon a mitokondriális Éva vonala maradt fent legtovább, apai ágon pedig az Y-kromoszómális Ádám vonala, belőlük különültek el a különféle ma élő haplocsoportok. Fontos hangsúlyozni azt is, hogy a haplocsoportok genetikailag nem homogének, hiszen a genetikai állományuk többi része alapján még több, egymással átfedő csoportba sorolhatók vagyunk.

Viszont a legtöbb cég által hirdetett mitokondriális és Y-kromoszóma alapú leszármazási vizsgálat elsősorban azt teszi lehetővé, hogy megállapítsuk a fenti két kategóriának melyik haplocsoportjába tartozunk. Mivel az Y-kromoszómát a fiúk az apjuktól öröklik, a nők számára közvetlen Y-kromoszómás leszármazás nem végezhető, csupán ha az apjuk, vagy fiútestvérük (esetleg apai nagyapjuk) DNS-ét is megvizsgálják. A mitokondriális DNS-alapú leszármazás mindkét nem számára lehetőségként kínálkozik, hisz a férfiak is az anyjuktól örökölnek mitokondriális DNS-t (viszont nem ők, hanem a párjuk örökíti tovább a gyerekeikre).

Hirdetés

Jellemzően árkülönbség is van a kétféle vizsgálat között, a mitokondriális DNS-vizsgálatok azért kerülhetnek többe, mert technikailag kissé különbözik a kinyerése és a dúsítása a sejtmagi DNS-étől, mint például az Y-kromoszóma esetében.

Kegyes Ősapák, Kegyes Ősanyák

Kovács Levente szerint tehát a DNS-alapú leszármazási vizsgálatok a mitokondriális DNS és az Y-kromoszómák alapján deríthetnek fényt arra, hogy az ősanyánk milyen útvonalon és mikor érkezhetett Európába, és hogy melyik haplocsoportból származunk.

A cégek által készített etnikai becslések kapcsán elmondja, hogy a fentiekben ismertetett két módszeren kívül még olyan változatokat azonosítanak, amelyek egyes régiókra jellemző ma élő populációkban nagy gyakorisággal fordulnak elő. A vizsgálatok során egy nagy átlagpopulációból indulnak ki és megnézik, hogy a kliensben előforduló változatok mely populációkban fordulnak elő nagy gyakorisággal.

„Például tegyük fel, hogy valaki egy kis elszigetelt székely faluból küld be mintát, és azt az eredményt kapja, hogy 35% angol, 20%-ban norvég, 7%-ban észak-olasz és 10%-ban kelet-afrikai. Tévedett a vizsgálat, hisz az ő rokonai évszázadokra visszamenőleg mind a környéken éltek? Nem, csupán arról van szó, hogy az ő genetikai anyagának a vizsgált kis része olyan változatokat hordoz, amelyek a fenti régiókban fordulnak elő nagyon gyakran, de nem jelenti azt, hogy máshol egyáltalán nem fordulnának elő. Lehet, hogy előfordulásuk az illető személyben teljesen független a fent említett népcsoportoktól, de lehet, hogy a több ezer éve élt sok ezer felmenőből néhány közös az adott populációkéval.”

Az adatok megbízhatósága nagyban múlik a cég által kiépített adatbázison, amelyhez a kliens mintáját hasonlítják. Minden cég esetében létezik egy kiindulási adatbázis, amivel a cégek egymás között kereskednek, de magánemberként is meg lehet vásárolni, böngészhetők az adatok. Ezek alapján megállapítható, hogy például százezer emberből hányban fordul elő egy adott génváltozat anélkül, hogy őket külön le kellene tesztelni. Ezek az adatbázisok folyamatosan épülnek, és egy magára adó cégnek a nyers adatokat is oda kell adnia a szolgáltatást igénybe vevő kliensnek – véli Kovács Levente.

A cégek ezekre az adatbázisokra alapozva tudnak becsléseket tenni, hogy egy adott génváltozat mekkora gyakorisággal fordul elő az egyes földrajzi régiókban. Az Egyesült Államokban különösen népszerűek a leszármazási vizsgálatok, hiszen az ott élő emberek nagy többsége egy-két évszádnál nem régebbi bevándorlók leszármazottja. Viszont a mai modern társadalmakra az is igaz, hogy sokkal gyakoribb a különböző régiók populációinak keveredése, amely növeli a kapott eredmények bizonytalanságát. Homogénebb populációk esetében, mint például az egyes izraeli vallási közösségek, vagy egyes afganisztáni törzsek, sokkal pontosabb képet kaphatunk, mint mondjuk egy Kárpát-medencei populáció esetében, ahol az átlag populációnak is nehéz a szekvenciáit meghatározni.

Minden értelmezés kérdése

A genetikus szerint ezeknek a vizsgálatoknak az eredményeit helyén kell kezelni és inkább egyfajta kuriózumként értelmezendők. Azt mutatják meg, hogy a tudomány jelenlegi állása szerint a szolgáltatást igénylő felhasználó milyen útvonalon kapcsolódik egy adott őskori populációhoz. Ez, ami biztosnak tekinthető. Ezután viszont bonyolódik a képlet, mivel számos keveredés történt. Példaként hozhatjuk fel a honfoglaló a magyar törzseket, akik a Kárpát-medencében, és azon túl is sokfelé kalandoztak. Ibériában is megfordultak, ahol több harcos is az ottani nőkre vetett szemet, így jöhet ki olyan eredmény a vizsgálat során, hogy az Y-kromoszóma alapján az Uralból érkeztünk, míg a mitokondriális DNS-ünk ibériai egyezést is mutat. Ez még csak egy nagyon kicsi szelete a genetikai örökségünknek.

„Ha ilyen dolgokra vagyunk kíváncsiak, akkor megéri rendelni egy ilyen szolgáltatást, de ezen túl kevés az esélye annak, hogy valami jelentőset hozzáadjon az életünkhöz, hisz a teszt a nagyon régen élt őseinkről szól, akik megfoghatatlanok számunkra. Ki tudná megmondani, hogy ha valaki 15%-ban viking, akkor az azért van, mert a valamelyik nagyon távoli őse beleszeretett egy viking harcosba, aki a Kárpát-medencébe szökött vele, vagy valamelyik helyi ősében a vikingektől függetlenül alakult ki egy ilyen génváltozat, amit ő örökölt?”

A genetikus szerint akkor kaphatnánk teljes képet, ha az eredményeink minél nagyobb arányban összehasonlíthatóak lennének a környezetünkben élők eredményeivel. Lehet, hogy meglepődnénk, hogy milyen mértékben különbözhetünk oldalági rokonainktól és milyen mértékben hasonlítunk az akár eltérő kultúrájú szomszédainkhoz.

A teljes genom szekventálása estében láthatjuk, hogy például egy közép afrikai és egy európai ember között nagyobb a hasonlóság is előfordulhat, mint két falubeli között. A lekövetési módszerek valójában az archeogenetikában működnek jól, ahol régi, homogén populációkat hasonlítanak össze egymással és ezt is csak a megfelelően megválasztott genetikai markerek segítségével.

A beszélgetés során szóba került a DNS-teszteknek a kriminalisztikában történő alkalmazása is, mivel a módszer hasonló, mint a leszármazási vizsgálatok esetében, azzal a különbséggel, hogy ebben az esetben olyan DNS-szakaszokat vizsgálnak, amelyek egyedi változásokat mutatnak. Annyira egyedi, hogy az adott génváltozatok a populáció nagyon kis részében fordulnak elő.

„Például egy személyt 20 különféle változat együttes meglétével azonosíthatnak be. Ezek a változatok egyenként lehetnek gyakoriak, de együttesen nagyon ritkán fordulnak elő ugyanabban a kombinációban. Ha egy gyanúsított helyszínen található DNS-ének mintázata és a vércseppben lévő minták mintázata egyezik, akkor kevés az esélye annak, hogy ne ő legyen az elkövető. Viszont, ha az egész világra vizsgálatot végeznénk, akkor biztosan találnák még 4-5 olyan embert, akinek ugyanaz lenne a mintázata.”

Vannak-e veszélyei a DNS-teszteknek egy átlagos megrendelő számára? Kockázatot jelent-e az, ha egy cég rendelkezik a genetikai adatainkkal?

Az EU-ban szigorúan szabályozzák a személyes adatok védelmét, a GDPR-szabályozás ebben az esetben is jó szolgálatot tesz, szemben az Egyesült Államokkal és Kanadával, ahol finoman fogalmazva sokkal nagyvonalúbban bánnak a mindenféle adatokkal. Kovács Levente nem igazán lát veszélyt a leszármazási DNS-tesztek során levett genetikai mintáknak és a belőlük kinyert adatoknak a cégek számára történő továbbításában.

Abban sem lát kockázatot, ha eladnák ezeket az adatokat, hisz konkrét személyekhez nem köthetők, és amúgy is: miként lennének felhasználhatók ezek az adatok ártó célokra.

Volt már példa arra, hogy szélsőséges nézeteket valló politikusok bizonyos leszármazás bizonyítására vagy kizárására kívántak használni ilyen teszteket, de az előbbiek alapján láthattuk, hogy erre az ilyen tesztek nem alkalmasak.

A biológiai hadviselés is lehet egy spekulatív veszélyforrás, amennyiben olyan kórokozót fejlesztenének, amelyre csak bizonyos genetikai változatok érzékenyek. Viszont a ma élő populációk többsége annyira változatos, hogy egy ilyen fegyver populációs szinten nem lenne hatékony.

Természetesen elviekben a DNS-ünkkel vissza lehetne élni, amennyiben például a leszármazásunkat vizsgáló cég tudtunk nélkül a betegségekre hajlamosító génváltozatainkat is megvizsgálná és az egészségügyi vagy életbiztosító cégünknek átadná. Viszont az ilyen adatokon alapuló tényleges egészségügyi kockázat becslésében is akkora a bizonytalanság, hogy vélhetően a cégeknek meg érné meg a jogi kockázatot.

A származását folyton kutató emberben élő természetes kíváncsiság sokakat sarkallhat arra, hogy DNS-vizsgálattal jusson további információkhoz a felmenőit illetően. A legfontosabb, hogy körültekintően tájékozódjunk, mielőtt megrendelünk egy ilyen szolgáltatást, legyünk tisztában azzal, hogy mi történik az adatainkkal a vizsgálatok elvégzése után. Végül tegyük fel a kérdést magunknak, milyen eredményeket várunk a vizsgálattól, mennyire lesznek informatívnak számunkra, és mihez tudunk kezdeni azokkal. A válaszaink sokat segíthetnek abban, hogy eldöntsük, akarjuk-e vagy sem a leszármazási vizsgálatot.

 

Hirdetés