В 2018 году в Лабораторию популяционной генетики и идентификации при Национальном университете Колумбии обратилась женщина, которая хотела подтвердить отцовство двухлетних сыновей.
В лаборатории провели стандартный тест на отцовство. А потом сделали повторный, чтобы перепроверить, потому что результат оказался неожиданным. Мальчики имели одну мать, но разных родителей.
Это очень редкий феномен, известный как гетеропатернальная суперфекундация – оплодотворение яйцеклеток разными мужчинами. Во всем мире в научной литературе описано всего около 20 таких случаев среди людей.
Хотя эксперты университета знали, что теоретически это возможно, они никогда не сталкивались с подобным случаем на практике. Это сразу пробудило их научный интерес.
Автор фото, Drs Producoes via Getty Images
Как это выяснилось
Для проведения теста на отцовство ученые из Института генетики Национального университета Колумбии используют метод анализа микросателлитных маркеров. Говоря простыми словами, это анализ крошечных фрагментов ДНК ребенка, матери и предполагаемого родителя, а также их сравнение.
«Мы берем ДНК у каждого человека, исследуем от 15 до 22 участков, которые называются микросателлитами, и сравниваем их один за другим», — рассказал BBC Mundo профессор Уильям Усакен, директор лаборатории.
Однако этот процесс гораздо сложнее, чем просто изучение ДНК под мощным микроскопом.
После взятия крови из пальца ученые химическим путем отделяют ДНК от других компонентов.
Автор фото, Getty Images
Затем ДНК помещают в специальное оборудование для амплификации, то есть для образования дополнительных копий участков ДНК.
Получившуюся жидкость смешивают с флуоресцентными красителями, чтобы маркировать от 15 до 22 анализируемых микросателлитных участков.
Затем образец анализируют с помощью электрофореза – метода, позволяющего разделить фрагменты ДНК по размеру. Аппарат фиксирует флуоресцентные сигналы и переводит его в числовые данные.
Наконец, используя эти числовые последовательности, исследователи определяют, насколько вероятно, что тестируемый человек является отцом ребенка.
Когда половина генетического профиля ребенка совпадает с профилем матери, другая половина – с профилем предполагаемого отца, отцовство подтверждается.
Необычный результат
В случае с этими мальчиками из Колумбии ученые проанализировали 17 микросателлитов в ДНК матери, обоих младенцев и вероятного отца, пришедшего на тестирование.
Они обнаружили, что ДНК мужчины совпадала с ДНК одного из детей, но не другого.
«Я уже 26 лет директор лаборатории, и это первый такой случай – и пока единственный», – говорит Усакен.
«Мы знали из других исследований, что такое в мире действительно бывает, но частота таких явлений крайне низкая», — добавляет Андреа Касас, эксперт по генетике и исследователь Института генетики Национального университета Колумбии.
Как следует из протокола, команда провела текст еще раз с самого начала, чтобы исключить ошибки, которые могли возникнуть при обработке или из-за того, что образцы перепутали. Результат оказался прежним.
Автор фото, andipantz via Getty Images
Почему эти случаи настолько редки
В 2014 году ученые из американской лаборатории в Балтиморе сообщали, что в базе данных0 случаи гетеропатернальной суперфекундации.
Усакен объясняет, почему это биологическое явление случается так редко.
«Во-первых, у женщины должно быть два половых партнера. Во-вторых, она должна вступить в половую связь с обоими мужчинами в течение очень короткого периода времени. Кроме того, должна состояться полиовуляция», — говорит он.
При полиовуляции в течение одного менструального цикла высвобождаются две или более яйцеклеток.
«И, наконец, обе яйцеклетки должны быть оплодотворены, — говорит Усакен. — Это редкое событие, к которому добавляется еще одно редкое событие плюс еще одно и потом еще одно. К сожалению, мы не играем в лотерею».
Также важно отметить, что близнецы с разными родителями никогда не будут выглядеть одинаково, как однояйцовые близнецы, развивающиеся из одной яйцеклетки и одного сперматозоида.
Автор фото, Getty Images
Частная жизнь
В большинстве случаев, если у женщины овулируют больше одной яйцеклетки, а оплодотворяется только одна из них, другая или другие быстро стареют и погибают.
Это еще одна причина, по которой суперфекундация встречается так редко: второе оплодотворение должно произойти до того, как оплодотворенная яйцеклетка погибнет.
По данным Национальной медицинской библиотеки США, яйцеклетка живет менее 24 часов после выхода из яичника.
Однако Андреа Касас объясняет, что яйцеклетки не обязательно выходят одновременно.
«Иногда один яичник выделяет одну яйцеклетку, а через два или три дня — еще одну», — говорит она.
Это увеличивает вероятность оплодотворения в разное время, добавляет она.
Еще одна причина, почему известно так мало случаев, состоит в том, что подавляющее большинство людей не проходят тесты на отцовство.
Исследователи из Института генетики предполагают, что в будущем это явление может стать менее редким «благодаря доступности современных молекулярных методов и популярности тестов на отцовство».
Хотя ученые заинтересованы в выяснении обстоятельств зачатия в случаях гетеропатернальной суперфекундации, этика научных исследований не позволяет им задавать вопросы о личной жизни проходящих тестирования.
«Тесты на отцовство всегда проводятся с уважением к неприкосновенности и частной жизни всех привлеченных лиц», — объясняет Усакен.
