Las técnicas de identificación individual por medio del ADN (las huellas genéticas) han revolucionado la investigación científica y policial.
Hoy se puede inculpar a un sospechoso de un delito a partir de minúsculos restos de sangre, semen, saliva o pelo; identificar restos de personas desaparecidas o de personajes históricos; zanjar definitivamente cuestiones de paternidad y maternidad o estudiar las conductas de apareamiento de las poblaciones (con resultados interesantes, ya que han mostrado que tanto los pájaros como los humanos conciben un porcentaje nada desdeñable de sus hijos con individuos que no son sus parejas “oficiales”).
Da un poco de vértigo pensar que estas técnicas, de cuya aplicación ha dependido la libertad o la vida de miles de acusados desde que fueron desarrolladas a partir de los años 80, se obtuvieron con grandes dosis de inspiración fortuita. Alec Jeffreys estaba estudiando la secuencia de determinadas regiones del ADN humano con la esperanza de encontrar regularidades que aportaran alguna información de interés biológico, pero se encontró con un lío de innumerables variaciones individuales. Estaba bastante desanimado, pero en un instante de lucidez se dio cuenta de que esas variaciones podrían servir a los investigadores policiales para identificar a los individuos con una precisión comparable a la de las huellas dactilares y estudiarse en casos en que éstas no aparecen.
El perfeccionamiento de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), una técnica vital para poder amplificar muestras insignificantes de ADN hasta conseguir la cantidad necesaria para efectuar su análisis, también se le ocurrió a Kary Mullis en un momento de inspiración, mientras iba conduciendo. Esta técnica se basa en la replicación de las moléculas de ADN en tandas sucesivas de calentamiento y enfriamiento, por medio de la acción de una enzima, la ADN-polimerasa. Como esta enzima se degrada con el calor, había que añadirla de nuevo en cada ciclo, lo que hacía más lento y caro el proceso. Mullis recordó que había algunas bacterias que vivían en ambientes muy calientes y se le ocurrió extraer su ADN-polimerasa y emplearla para la replicación del ADN de las muestras, sin necesidad de sustituirla en cada ciclo.
Para obtener una huella genética no vale cualquier secuencia del ADN. Si centráramos nuestro estudio en los genes, las secuencias que codifican proteínas, lo más probable es que, salvo algunos casos esporádicos de mutación, no encontráramos ninguna diferencia entre los individuos estudiados. Es más, tampoco es probable que encontráramos muchas diferencias entre un hombre y un ratón, e incluso en muchos casos tampoco entre un hombre y una célula de levadura. Estas secuencias desempeñan una función biológica importante y por ello tienden a ser conservadas durante mucho tiempo.
Hoy se puede inculpar a un sospechoso de un delito a partir de minúsculos restos de sangre, semen, saliva o pelo; identificar restos de personas desaparecidas o de personajes históricos; zanjar definitivamente cuestiones de paternidad y maternidad o estudiar las conductas de apareamiento de las poblaciones (con resultados interesantes, ya que han mostrado que tanto los pájaros como los humanos conciben un porcentaje nada desdeñable de sus hijos con individuos que no son sus parejas “oficiales”).
Da un poco de vértigo pensar que estas técnicas, de cuya aplicación ha dependido la libertad o la vida de miles de acusados desde que fueron desarrolladas a partir de los años 80, se obtuvieron con grandes dosis de inspiración fortuita. Alec Jeffreys estaba estudiando la secuencia de determinadas regiones del ADN humano con la esperanza de encontrar regularidades que aportaran alguna información de interés biológico, pero se encontró con un lío de innumerables variaciones individuales. Estaba bastante desanimado, pero en un instante de lucidez se dio cuenta de que esas variaciones podrían servir a los investigadores policiales para identificar a los individuos con una precisión comparable a la de las huellas dactilares y estudiarse en casos en que éstas no aparecen.
El perfeccionamiento de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), una técnica vital para poder amplificar muestras insignificantes de ADN hasta conseguir la cantidad necesaria para efectuar su análisis, también se le ocurrió a Kary Mullis en un momento de inspiración, mientras iba conduciendo. Esta técnica se basa en la replicación de las moléculas de ADN en tandas sucesivas de calentamiento y enfriamiento, por medio de la acción de una enzima, la ADN-polimerasa. Como esta enzima se degrada con el calor, había que añadirla de nuevo en cada ciclo, lo que hacía más lento y caro el proceso. Mullis recordó que había algunas bacterias que vivían en ambientes muy calientes y se le ocurrió extraer su ADN-polimerasa y emplearla para la replicación del ADN de las muestras, sin necesidad de sustituirla en cada ciclo.
Para obtener una huella genética no vale cualquier secuencia del ADN. Si centráramos nuestro estudio en los genes, las secuencias que codifican proteínas, lo más probable es que, salvo algunos casos esporádicos de mutación, no encontráramos ninguna diferencia entre los individuos estudiados. Es más, tampoco es probable que encontráramos muchas diferencias entre un hombre y un ratón, e incluso en muchos casos tampoco entre un hombre y una célula de levadura. Estas secuencias desempeñan una función biológica importante y por ello tienden a ser conservadas durante mucho tiempo.
Para encontrar marcadores verdaderamente individuales hay que estudiar las secuencias que no codifican proteínas y que no parecen desempeñar una función relevante. Se usan sobre todo las secuencias que se llaman minisatélites, que consisten en numerosas repeticiones de cadenas cortas de nucleótidos, antes denominadas ADN basura.
Estas secuencias cambian rápidamente por mutación y recombinación y generan los complejos patrones que identifican a cada persona. Antes se estudiaban seis fragmentos de estas regiones del ADN, con lo que la probabilidad de que dos personas compartieran las mismas secuencias era de uno entre 37 millones. Un ciudadano británico tuvo la mala suerte de ser inculpado por un delito que no pudo haber cometido (estaba incapacitado), ya que dio la casualidad de que su secuencia coincidía con la del culpable. Desde entonces, se usan diez fragmentos, con lo que la probabilidad de coincidencia es insignificante.
Estas secuencias cambian rápidamente por mutación y recombinación y generan los complejos patrones que identifican a cada persona. Antes se estudiaban seis fragmentos de estas regiones del ADN, con lo que la probabilidad de que dos personas compartieran las mismas secuencias era de uno entre 37 millones. Un ciudadano británico tuvo la mala suerte de ser inculpado por un delito que no pudo haber cometido (estaba incapacitado), ya que dio la casualidad de que su secuencia coincidía con la del culpable. Desde entonces, se usan diez fragmentos, con lo que la probabilidad de coincidencia es insignificante.
El procedimiento para obtener una huella genética es relativamente sencillo. Se obtienen y purifican las muestras y si son muy pequeñas hay que amplificar el ADN por medio de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Ésta se basa en la capacidad de doblar la cantidad de ADN haciendo que se replique, aprovechando la complementariedad de las bases de sus cadenas. Una molécula de ADN es calentada hasta que se separan las dos cadenas y posteriormente cada una de estas sirve de molde para construir una molécula igual a la original. Con cada ciclo de calentamiento y enfriamiento se dobla la cantidad de ADN.
Una vez que se tiene una cantidad suficiente de muestra, se corta el ADN por medio de enzimas de restricción. Estas enzimas cortan el ADN sólo en secuencias específicas. Se usan enzimas preparadas para cortar exactamente en las regiones variables de los minisatélites. Posteriormente, estos fragmentos son separados por sus propiedades físicas, como su tamaño y carga eléctrica y sus secuencias son analizadas.
Para identificar restos de personas desaparecidas o de las víctimas de accidentes, se compara el ADN de los restos con el de sus familiares. Como compartimos un alto porcentaje de nuestro material genético con nuestros familiares, se verificará una gran coincidencia en las secuencias en caso de resultado positivo. Para estudiar un caso de paternidad dudosa se extrae el ADN del niño, de la madre y de los posibles padres. Se identifican las secuencias de la madre y se eliminan del estudio, para comparar sólo las que proceden del padre.
Una vez que se tiene una cantidad suficiente de muestra, se corta el ADN por medio de enzimas de restricción. Estas enzimas cortan el ADN sólo en secuencias específicas. Se usan enzimas preparadas para cortar exactamente en las regiones variables de los minisatélites. Posteriormente, estos fragmentos son separados por sus propiedades físicas, como su tamaño y carga eléctrica y sus secuencias son analizadas.
Para identificar restos de personas desaparecidas o de las víctimas de accidentes, se compara el ADN de los restos con el de sus familiares. Como compartimos un alto porcentaje de nuestro material genético con nuestros familiares, se verificará una gran coincidencia en las secuencias en caso de resultado positivo. Para estudiar un caso de paternidad dudosa se extrae el ADN del niño, de la madre y de los posibles padres. Se identifican las secuencias de la madre y se eliminan del estudio, para comparar sólo las que proceden del padre.
Supongo que el “Gran Hermano”, de la novela de Orwell, se sentirá muy satisfecho con el desarrollo de estas técnicas, pero, a mí, a lo que me llevan, es a pensar en la insoportable levedad del ser.
