Độ tin cậy của phân tích ADN là bao nhiêu?

Ngày nay, công nghệ ADN phát triển với tốc độ rất nhanh, ngày càng hoàn thiện và hiện đại cả về trang thiết bị và quy trình công nghệ. Các thành tựu của công nghệ ADN đã được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực y học, sinh học, nông nghiệp…Đặc biệt, trong công tác điều tra xác định tội phạm và giải quyết các vấn đề xã hội và yêu cầu của công dân thì công nghệ ADN đóng vai trò hết sức quan trọng để giải quyết các vụ việc.

Có thể nói công nghệ ADN được coi như là chiếc chìa khóa để mở ra các bí ẩn giúp các nhà điều tra tìm ra thủ phạm trong các vụ án thông qua việc phân tích các dấu vết mẫu vật có nguồn gốc cơ thể người như: máu, lông tóc, tinh trùng, mô tế bào xương, răng…Mặt khác, cũng thông qua các mẫu vật trên để xác định mối quan hệ huyết thống cha con, họ hàng; xác định tung tích nạn nhân trong các vụ thảm họa, xác định hài cốt, thẻ ADN cá nhân.

Vậy, vấn đề đặt ra là độ tin cậy của phân tích ADN cũng như các bộ Kit dùng trong phân tích này như thế nào? Những nội dung sau đây sẽ giải đáp được những băn khoăn đó.

Xác định tần xuất alen:

Tần xuất alen được hiểu là tỉ lệ xuất hiện của một alen nào đó trong quần thể ở một locus gen trên nhiễm sắc thể. Hiện nay, trong phân tích ADN có đến hàng chục locus gen được chế tạo và sử dụng ở dạng bộ Kit thương phẩm bán trên thị trường thế giới; các locus gen này nằm trên các nhiễm sắc thể khác nhau từ cặp số 1 đến cặp số 23. Các nhà nghiên cứu ADN thường sử dụng những locus gen khác nhau trên những nhiễm sắc thể khác nhau để bảo đảm tính phân ly độc lập và tính đa hình cao. Các hãng sản xuất trên thế giới ngày nay thường cho ra đời các bộ Kit phân tích ADN bao gồm nhiều gen khác nhau; phổ biến là Kit của hãng Appliedbiosystem: Profiler plus 10 gen, Codis 13 gen, Identifiler  GlobalFiler 24 gen và có thể mở rộng thêm số locus gen nhiều hơn nữa. Thêm vào đó trong mỗi locus gen lại có nhiều alen khác nhau (alen là những trạng thái biểu hiện khác nhau của một gen chiếm một vị trí xác định trên nhiễm sắc thể). Do vậy sẽ có rất nhiều đặc điểm khác nhau được phân tích.

Để xác định được tần xuất alen các nhà nghiên cứu về ADN đã phải nghiên cứu, khảo sát và công bố kết quả về một gen hoặc nhiều gen thuộc một số tộc người nhất định trên thế giới trong đó có cả tần xuất của các alen. Sở dĩ phải như vậy là để xác định tính đa hình của gen đó, sự khác biệt giữa tộc người này với tộc người khác; gen có bị đột biến hay không, tỷ lệ đột biến cao hay thấp…Để từ đó quyết định có nên sử dụng gen đó hay không. Muốn xác định được tần xuất alen cần phải thu thập được mẫu, mẫu này là của những người đã biết chính xác về nguồn gốc (tộc người, không có quan hệ họ hàng huyết thống với những mẫu khác, ở nhiều vùng địa lý khác nhau trong mỗi quốc gia). Số lượng các mẫu cần phân tích phải đủ lớn để bảo đảm được độ tin cậy cao, có nghĩa là kết quả phân tích thống kê tần số alen và kiểu gen phải phù hợp giữa mẫu nghiên cứu và quần thể lý thuyết, và sử dụng tiêu chuẩn Khi bình phương (Chi square) để thẩm định. Chỉ khi nào đạt được tiêu chuẩn này thì tần xuất alen đó mới có giá trị. Khi có được số liệu tần xuất alen của các gen thì tần xuất này được sử dụng để xác định độ tin cậy trong truy nguyên cá thể và xác định quan hệ huyết thống. Hiện nay chỉ duy nhất bộ kit của hãng Appliedbiosystem là được viện khoa học hình sự xác định tần suất và áp dụng cho hệ gen người Việt để giám định ADN truy nguyên cá thể hay xác định huyết thống. 

Số lượng locus gen: 

Ngoài tần xuất alen, độ tin cậy còn phụ thuộc số lượng locus gen phân tích nhiều hay ít. Nếu số gen phân tích càng nhiều, tần xuất của một số alen nào đó lại thấp thì mẫu phân tích có độ chính xác rất cao, nghĩa là sẽ không có khả năng một mẫu ngẫu nhiên nào khác trong quần thể có thể trùng lặp. Các nhà khoa học trên thế giới cũng như một số cơ quan nghiên cứu ở Việt Nam cũng đã nghiên cứu và công bố kết quả về những vấn đề này, chẳng hạn tần suất phân bố các alen của người Kinh, Mường, H’ Mông, Khơ me…với một số bộ Kit khác nhau. Theo tính toán của các nhà khoa học chuyên phân tích về ADN cho thấy trong truy nguyên cá thể người nếu sử dụng bộ Kit Profiler Plus 10 locus gen thì độ tin cậy là: 1/1,48 x 1011, điều này có nghĩa là 148 tỷ người thì mới có khả năng có người thứ 2 trùng kiểu gen. Điều này không thể xảy ra, vì hiện nay dân số thế giới mới hơn 7,1 tỷ người (theo số liệu của Liên hợp quốc năm 2013). Tương tự như vậy, độ tin cậy của bộ Kit CODIS 13 locus gen là 1/5,02 x 1016, Identifiler 16 locus gen là 1/4,62 x 1019 , bộ KIT GlobalFiler 24 locus gen là 1/1,36 x 1028…

Kỹ thuật viên gentis đang vận hành máy phân tích ADN thế hệ mới Miseq có thể phân tích tới 200 locus gen.

Trong xác định quan hệ huyết thống cha (mẹ) - con chúng ta vẫn phải sử dụng tần xuất alen, nhưng phải dựa vào quy luật di truyền về khả cho nhận các alen của bố mẹ đối với con cái. Thông thường, một người con bao giờ cũng chỉ có một bố mẹ đẻ, và người mẹ là đương nhiên (ngoại trừ những người mang thai hộ). Vấn đề chính là xác định người bố đẻ đích thực. Trên cơ sở kiểu gen đã có của con, loại trừ các alen của mẹ thì cần xác định các alen bắt buộc của bố để tính độ tin cậy. Một người đàn ông bất kỳ nào mà thoả mãn điều kiện cho người con tất cả các alen thì người đó có khả năng sẽ là bố đẻ, nhưng phải tính xác suất để xem có người đàn ông nào khác cũng có khả năng như vậy không? Trên thực tế nếu phân tích ít locus gen (từ 10 -12) thậm trí đến 16 locus gen thì khả năng một vài người đàn ông khác nhau vẫn có khả năng cùng cho con những alen tương tự, nhưng người bố đẻ chỉ có một. Sở dĩ như vậy là do người bố chỉ truyền cho con một alen ở mỗi locus gen chứ không phải cả kiểu gen. Mặt khác, qua thực tế phân tích ADN tại Trung tâm GENTIS, số liệu thống kê cho thấy khi phân tích 16 locus gen đã phát hiện một số trường hợp hai người đàn ông hoàn toàn khác nhau cùng cho con các alen giống nhau. Hiện tượng này thường gặp khi có giao phối cận huyết, ở những vùng sâu xa, cư dân ít. Do vậy, để tránh sai sót, giải pháp trong phân tích adn là phải phân tích mở rộng nhiều locus gen lên tới 24 hoặc 27 thậm trí nhiều hơn nữa. Ví dụ, độ tin cậy của bộ Kit 16 locus gen Identifiler là 99,9999%, của Kit 24 locus gen GlobalFiler là 99,99999998%. Trong những trường hợp đặc biệt người ta cần phải chạy tới 200 locus gene và giải trình tự đoạn gen đó, sau đó mới đưa ra được kết luận cuối cùng./.