Ireneusz Sołtyszewski
Joanna K. Purzycka
Jolanta Powierska-Czarny
Igor Olewiecki
Zmiany nowotworowe
 implikacje w genetycznej identyfikacji osób
Wstęp cji. Niemniej należy zwrócić również Szczególnie duże morfologiczne po-
uwagę na możliwoS
ć działania róż- dobieństwo do zdrowych tkanek wy-
Kryminalistyka od wielu lat posił- nych czynników mutagennych, które kazują nowotwory łagodne. Mogą
kuje się zdobyczami różnych gałęzi mogą prowadzić do zmiany profilu one w pewnym, na ogół jednak ogra-
nauk biologicznych. Dzięki osiągnię- genetycznego [6]. Identyfikacja tych niczonym, zakresie wypełniać te sa-
ciom takich dziedzin jak immunolo- zmian stała się przedmiotem dyskusji me funkcje co tkanki zdrowe. Typo-
gia, biochemia i genetyka dostępne nad potencjalnymi problemami inter- wymi nowotworami łagodnymi są na
stały się nowe skuteczne narzędzia pretacyjnymi w analizie polimorfizmu przykład gruczolaki, tłuszczaki, włók-
identyfikacji na potrzeby organów S
ci- loci STR na potrzeby identyfikacji niaki, nerwiaki, mięS
niaki, oponiaki,
gania i wymiaru sprawiedliwoS
ci. osobniczej oraz ustalania pokrewień- naczyniaki, chrzęstniaki, kostniaki
Profilowanie genetyczne jako jed- stwa. i inne. Nowotwory złoS
liwe najczę-
na z najskuteczniejszych strategii te- S
ciej wywodzą się z tkanki nabłonko-
go typu pozwala na badania zarówno R
rodowiskowe i genetyczne wej, a dokładnie z tkanki ektodermal-
w warunkach przyżyciowych, np. uwarunkowania procesu nej i endodermalnej, i okreS
lane są
w dochodzeniu rodzicielstwa, pokre- powstawania nowotworu jako raki (łac. carcinoma) [9]. Inne
wieństwa, udowodnieniu faktu zamia- nowotwory złoS
liwe, pochodzące
ny noworodków, ustaleniu tożsamo- Nowotwór jest szczególnym ro- z tkanek nienabłonkowych (pocho-
S
ci osób m.in. z zespołem utraty pa- dzajem utworzonej de novo tkanki ży- dzenia mezenchymalnego), noszą
mięci itp., jak również w przypadkach wego, ukształtowanego już organi- nazwę mięsaków (łac. sarcoma)
post mortem, np. w identyfikacji zmu, która powstała pod wpływem i chłoniaków (łac. lymphoma). Guzy
zwłok lub szczątków ludzkich [14]. czynników kancerogennych różnego nowotworowe przybierają różne
Zastosowanie tej metody pozwala pochodzenia. W przypadku kancero- kształty i formy. Guzy niezłoS
liwe są
również na efektywne profilowanie genezy, czyli mutacji i rozrostu komó- na ogół otorbione, a rosnąc, przybie-
DNA nawet z niewielkiej iloS
ci mate- rek nowotworowych, dochodzi do za- rają formy kuliste albo elipsoidalne,
riału biologicznego zabezpieczonego chwiania mechanizmów obronnych czyli typowe dla włókniaków, nerwia-
w trakcie oględzin miejsca zdarzenia organizmu szczególnie związanych ków, nerwiako-włókniaków lub tłusz-
[3]. ze wzrostem i różnicowaniem się za- czaków. Zachodząca ze zmienną
Metodą powszechnie stosowaną równo miejscowych, działających na szybkoS
cią, różnokierunkowa prolife-
w procedurach identyfikacyjnych jest poziomie tkankowym i narządowym, racja komórek nowotworowych po-
analiza polimorficznych sekwencji jak i ogólnoustrojowych, zwłaszcza woduje, że kształty, które przybiera
mikrosatelitarnych, czyli krótkich po- immunologicznych. Nowotwory na nowotwór, są często nieregularne
wtórzeń tandemowych (STR  Short ogół tworzą się na bazie tkanek, więc i pozbawione jakiejkolwiek symetrii.
Tandem Repeat), z użyciem techniki z komórek zróżnicowanych struktu- Pierwotnie nowotwór pojawia się
PCR (Polymerase Chain Reaction  ralnie i funkcjonalnie wyspecjalizowa- i rozrasta w obrębie tkanki macierzy-
łańcuchowa reakcja polimerazy). Za- nych. Tylko w nielicznych przypad- stej. Przez pewien czas komórki no-
letą stosowania tego prostego i szyb- kach są one formowane z komórek wotworowe, pomimo zdolnoS
ci do
kiego sposobu analizy jest relatywnie omnipotencjalnych, czyli prekursoro- niekontrolowanego podziału, pozo-
mała liczba artefaktów i niespecyficz- wych, niewyspecjalizowanych, np. stają w obrębie tkanki, z której się
nych wyników reakcji [3, 25]. Dodat- z pierwotnych komórek hematopo- wywodzą, gdyż nie są w stanie prze-
kową zaletą jest również znikome etycznych szpiku kostnego. Nowo- kroczyć wewnątrznarządowych natu-
prawdopodobieństwo powtórzenia twory bardzo często strukturalnie ralnych barier, które oddzielają od
się takiego samego genotypu w okre- przypominają tkankę, z której po- siebie poszczególne tkanki. Taki ro-
S
lonej i przebadanej ludzkiej popula- wstały w procesie kancerogenezy. dzaj wczesnej postaci nowotworu
PROBLEMY KRYMINALISTYKI 253/06 5
złoS
liwego nosi nazwę raka miejsco- Predyspozycje osobnicze związa- wynikiem postępującej selekcji klo-
wego albo raka nieinwazyjnego. Na ne z mutacjami w genach naprawy nów protoonkogenów i kolejnych mu-
dalszym etapie rozwoju nowotwór DNA oraz w genach supresorowych tacji genetycznych. Nie wszystkie
jest zdolny do naciekania do sąsied- przyczyniają się do zachorowań na zmiany w materiale genetycznym
nich warstw tkanki macierzystej, tzw. genetycznie uwarunkowane no- prowadzą do powstania komórek no-
a następnie innych, dalszych tkanek wotwory, które stanowią od 5 do 10% wotworowych. Zmiany te dotyczą ge-
narządu. wszystkich przypadków. Pozostała nów, których produkty mają wpływ na
Transformacja nowotworowa, częS
ć zachorowań spowodowana proces wzrostu i atrofii komórek,
czyli przekształcenie się komórki jest predyspozycjami genetycznymi a także ich podziałów, zdolnoS
ci do
prawidłowej w nowotworową, jest związanymi z polimorfizmem genów, oddziaływania z sąsiednimi komórka-
procesem złożonym i wieloetapo- których produkty uczestniczą w me- mi i zrębem komórkowym, apoptozy
wym, będącym konsekwencją zmian tabolizowaniu i usuwaniu czynników oraz zdolnoS
ci do indukcji angioge-
w wielu różnych genach, których rakotwórczych z organizmu (detoksy- nezy. Uszkodzenia w systemie na-
produkty są istotne dla prawidłowe- kacja), oraz z polimorfizmem genów prawy DNA prowadzą do pogłębiania
go przebiegu procesów wzrostu, kodujących enzymy systemów na- się stopnia uszkodzenia materiału
proliferacji, różnicowania i apoptozy prawy DNA [23, 28]. Do nowotworów genetycznego, a co za tym idzie  do
komórki. Zmiany w genomie prowa- silnie dziedzicznie uwarunkowanych, narastającej niestabilnoS
ci genomu.
dzące do procesu kancerogenezy w których mutacje genetyczne mają Kolejnym efektem procesu destabili-
w około 20% przypadków wynikają charakter dominujący i dziedziczone zacji jest zróżnicowanie się komórek
z wpływu czynników S
rodowisko- są autosomalnie, należą: rak piersi nowotworowych. CzęS
ć z nich naby-
wych, tzw. czynników kancerogen- i rak jajnika (mutacja genów BRCA1 wa zdolnoS
ć migracji do sąsiednich
nych, natomiast w pozostałych 80% i BRCA2) [4, 32], rak jelita grubego komórek i tkanek, czyli do tworzenia
z predyspozycji genetycznych. Do (mutacja genu APC lub genu przerzutów nowotworowych.
czynników S
rodowiskowych zalicza HNPCC) oraz siatkówczak (mutacja
się głównie substancje chemiczne, genu RB). Powodem dziedzicznego Statystyka nowotworów
a przede wszystkim powszechnie występowania raka piersi, mięsaków
znane produkty smoły tytoniowej: i glejaków są między innymi mutacje CzęstoS
ć występowania chorób
wolne rodniki, benzopiren, aminy w genie TP53. nowotworowych w różnych popula-
aromatyczne, nitrozaminy, a także Niezależnie od czynnika mutagen- cjach waha się od 1000 do 4000 no-
substancje nieorganiczne takie jak: nego wszystkie procesy prowadzące wych przypadków na 1 mln miesz-
arsen, chrom, nikiel, związki aroma- do stopniowego, ale ukierunkowane- kańców [31]. Z danych szacunko-
tyczne  antraceny, związki smoło- go przekształcenia komórek prawi- wych dotyczących Polski drugiej po-
wate oraz inne substancje, jak np. dłowych fizjologicznie w komórki no- łowy lat 90. wynika, że najczęS
ciej
akrylamid [5] czy bromek etydyny. wotworowe noszą nazwę transforma- występującymi nowotworami złoS
li-
Bardzo silnym onkogenem jest też cji nowotworowej. Proces ten cechu- wymi u mężczyzn były nowotwory
azbest. SpoS
ród substancji pocho- je się następującymi parametrami, złoS
liwe: płuc (34,4% wszystkich za-
dzenia organicznego do najważniej- stałymi dla wszystkich procesów po- chorowań na raka), żołądka (9,0%),
szych kancerogenów zaliczane są wstawania nowotworów niezależnie gruczołu krokowego (5,9%) i odbytni-
aflatoksyny i kwas arystocholowy. od rodzaju nowotworu, który powsta- cy (4,5%). U kobiet statystyka ta wy-
W grupie innych S
rodowiskowych je w jego wyniku: glądała następująco: rak piersi
czynników kancerogennych znajdu-  zmniejszoną zależnoS
cią komó- (14,1% zachorowań), płuc (10,1%),
je się m.in. promieniowanie ultrafio- rek od czynników wzrostowych, żołądka (6,8%) oraz szyjki macicy
letowe, będące powodem 90% no-  utratą zdolnoS
ci do kontaktowe- (6,0%). Z danych zamieszczonych
wotworów skóry, oraz promieniowa- go zahamowania wzrostu komó- w Biuletynie Centrum Onkologii wyni-
nie jonizujące i rentgenowskie. rek, ka, że choroby nowotworowe są
Oprócz związków chemicznych  zdolnoS
cią do nieograniczonej obecnie przyczyną około 20%
i czynników fizycznych także niektó- liczby podziałów komórkowych, wszystkich zgonów w Polsce, a ich
re wirusy i bakterie uważa się za  zdolnoS
cią do mnożenia się bez liczba gwałtownie roS
nie. W roku
ważne czynniki rakotwórcze. Stwier- kontaktu z podłożem. 1963 zanotowano 34500 przypadków
dzono, że Papillomavirus jest bez- Fenotyp komórek nowotworowych raka, a w roku 1996 już 77500 przy-
poS
rednim czynnikiem powodują- ulega ciągłej zmianie, także podczas padków, przy czym szybszy wzrost
cym raka szyjki macicy, HCV (Hepa- procesu kancerogenezy. ZdolnoS
ć do liczby zachorowań zaobserwowano
titis C Virus  wirus zapalenia wątro- rozsiewu nowotworowego i pojawie- wS
ród mężczyzn (w tym czasie liczba
by typu C) może wywołać raka wą- nia się odpornoS
ci osobniczej na leki zgonów mężczyzn wzrosła 2,6 razy,
troby, a bakteria Helicobacter pylori stosowane w terapii onkologicznej są a kobiet  2 razy). Dynamika wzrostu
jest w stanie spowodować powsta- skutkiem dalszego rozwoju procesu liczby zachorowań na nowotwory zło-
nie nowotworu żołądka [16, 38]. powstawania nowotworu, który jest S
liwe w Polsce należy do najwyż-
6 PROBLEMY KRYMINALISTYKI 253/06
szych w Europie [7, 19]. Przyczynami ba powtarzających się sekwencji wego , którego funkcje fizjologiczne
tego stanu jest wysoka ekspozycja zwykle waha się w granicach od 2 do nie są do końca poznane. Istotną
na czynniki ryzyka oraz niska sku- 100 i może stanowić marker różnicu- konsekwencją takiego stanu rzeczy
tecznoS
ć wczesnej diagnostyki i le- jący osobników. W rzadkich przypad- może być selektywna obojętnoS
ć
czenia. kach, najczęS
ciej patologicznych, ciągów i związana z tym możliwoS
ć
CzęstoS
ć występowania nowotwo- liczba powtórzeń może osiągać set- swobodnej ewolucji zgodnie z mode-
rów złoS
liwych jest silnie skorelowa- ki, a nawet tysiące [2]. Łączna dłu- lem naturalnym [21]. Wysoka podat-
na z wiekiem osób chorych. Najwięk- goS
ć odcinka mikrosatelity może wy- noS
ć ciągów prostych powtórzeń se-
szą liczbę zgonów na skutek chorób nosić od 100 do 600 pz. Sekwencje kwencji na mutacje i wynikający
nowotworowych notuje się w najstar- te zlokalizowane są częS
ciej w eu- z niej polimorfizm długoS
ci czynią
szych grupach wiekowych (75 84 la- chromatynie, występują też w cen- z sekwencji powtarzających się bo-
ta) bez względu na płeć. Nadal utrzy- tromerach i telomerach. Elementem gate x
ródło zmiennoS
ci fenotypowej.
mują się duże różnice w występowa-
niu nowotworów złoS
liwych (a w kon-
sekwencji zgonów przez nie wywoła- GTCAA (GT)n ATT  motyw 2-nukleotydowy
nych) wS
ród kobiet i mężczyzn oraz
pomiędzy umieralnoS
cią na raka na GTCAAGTGTGTGTGTGTATT  motyw 2-nukleotydowy, 6 powtórzeń
terenach wiejskich a w miastach,
gdzie odsetek przypadków S
miertel- GGG (ATCT)n CTA  motyw 4-nukleotydowy
nych jest wyrax
nie wyższy [31].
Zwiększona umieralnoS
ć wskutek GGGATCTATCTATCTATCTCTA  motyw 4-nukleotydowy, 4 powtórzenia
nowotworów złoS
liwych wynika
przede wszystkim ze wzrostu zagro-
żenia tzw. nowotworami tytoniozależ- Ryc. 1. Przykładowe motywy STR
Fig. 1. Examples of STR patterns
nymi (należą do nich nowotwory zło-
S
liwe jamy ustnej, gardła, przełyku,
krtani, płuc, pęcherza moczowego, podstawowym może być dwunukle- Mutacje występujące w sekwen-
trzustki, nerek). Za schorzenia przy- otyd [(AG)n; (AC)n; (AT)n; (CA)n; cjach STR prowadzą przede wszyst-
czynowo słabiej związane z paleniem (CG)n i in.], trójnukleotyd [(TCT)n; kim do zmian w iloS
ci podstawowych
tytoniu uważane są także nowotwory (TTG)n; (ATT)n; (TAA)n i in.] lub powtórzeń, choć w ich wyniku mogą
żołądka, nosa, warg oraz białaczki czteronukleotyd [(TATG)n; (AGTG)n; powstać allele z niepełną jednostką
[11]. Przykładem może tu być rak ja- (GACA)n i in.]. Mikrosatelity mogą repetytywną lub z zaburzonym cią-
my ustnej, na którego zachorowal- występować jako powtórzenia iden- giem powtórzeń. CzęstoS
ć, z jaką
noS
ć stale wzrasta i dochodzi już do tycznych sekwencji lub przedzielone w wyniku mutacji w sekwencjach mi-
wartoS
ci 7% wS
ród nowotworów roz- krótkimi wstawkami składającymi się krosatelitarnych pojawiają się nowe
poznawanych na S
wiecie u męż- z kilku nukleotydów. W formie złożo- warianty polimorfizmu, szacuje się na
czyzn. W Polsce osiąga on wartoS
ć nej sekwencje występują jako ciągi około 1,2%, chociaż wielkoS
ć ta jest
4,4% u mężczyzn i 1,4% u kobiet. dwóch lub więcej rodzajów powta- zmienna i zależy od długoS
ci rdzenia,
W ostatnim 30-leciu obserwuje się rzających się motywów (ryc. 1). Oce- struktury elementu oraz położenia
ponad dwukrotny wzrost zgonów wy- nia się, że wszystkie sekwencje typu w chromosomie [37]. Polimorfizm
wołanych nowotworami jamy ustnej. STR obejmują łącznie około 3% układów STR wynika z ich podatno-
Wzrost ten obserwowany jest ludzkiego genomu [22]. Zarówno za- S
ci na mutację polegającą na addycji
zwłaszcza wS
ród mężczyzn: w grupie wartoS
ć, jak i rozmieszczenie róż- bądx
delecji pojedynczej kopii ele-
wiekowej 35 64 lat wykazuje ponad nych powtórzeń tego typu w geno- mentu rdzeniowego [24]. Poszcze-
czterokrotny wzrost zachorowalnoS
ci mie są silnie zróżnicowane. Sekwen- gólne allele różnią się zatem od sie-
[31, 38]. Zjawisko to możemy tłuma- cje STR występują najczęS
ciej w re- bie liczbą pełnych powtórzeń jed-
czyć przede wszystkim wpływem ta- gionach niekodujących. Wyjątkiem nostki repetytywnej, choć możliwe
kich czynników patogennych jak pa- są tutaj ciągi powtórzeń trój- i sze- jest występowanie w sekwencjach
pierosy i alkohol, na które w więk- S
cionukleotydowych, które są niemal STR niepełnych powtórzeń lub muta-
szym stopniu narażeni są mężczyx
ni. dwukrotnie częstsze w eksonach niż cji punktowych [26]. Powstawanie
w intronach i regionach międzygeno- tych zmiennoS
ci może być spowodo-
Znaczenie sekwencji wych. Ich pozytywna selekcja w eks- wane zarówno poprzez zwiększenie,
mikrosatelitarnych onach sugeruje, że mogą one mieć jak i zmniejszenie wielkoS
ci alleli
znaczenie funkcjonalne [15, 25], nie- o jedno powtórzenie (stepwise muta-
Sekwencje STR składają się z po- mniej jednak dominuje pogląd, że tion model  SMM) lub o wiele powtó-
wtarzających się motywów zawiera- większoS
ć sekwencji STR należy do rzeń (two-phase model) [8,18].
jących od 1 do 6 nukleotydów. Licz- tzw. junk DNA, czyli  DNA S
miecio- ZmiennoS
ć sekwencji STR może wy-
PROBLEMY KRYMINALISTYKI 253/06 7
nikać z faktu, że są one niezwykle krosatelitarnej (ang. microsatellite in- hPMS2, hMSH6 (GTBP), usuwają-
podatne na błędy w replikacji DNA. stability  MSI). MSI uznaje się za cych błędy replikacyjne [11, 24].
Pomyłki te zdarzają się często na zjawisko stałe i nieodwracalne. Nie- W rodzinach tych stwierdzono po-
skutek nieprawidłowego działania stabilnoS
ć mikrosatelitów zidentyfiko- nadto podwyższone ryzyko występo-
polimerazy, tzw. poS
lizgu (polymera- wano równolegle z mutacjami w ge- wania innych typów nowotworów, np.
se slippage), co prowadzi do wydłu- nach tzw. mismatch repair, biorących endometrium, żołądka, trzustki czy
żenia lub skrócenia motywu. Enzym udział w naprawie mylnie sparowa- jajników [17, 23]. Analiza sekwencji
opuszcza bądx
wbudowuje pojedyn- nych zasad podczas replikacji DNA mikrosatelitarnych jest nie tylko wy-
czy segment w zależnoS
ci od tego, [33]. W rodzinach z HNCPP wykryto korzystywana jako metoda detekcji
czy poS
lizg nastąpił na nici matryco- dziedziczne mutacje w genach tzw. niestabilnoS
ci MSI, lecz także ze
wej czy potomnej. Analiza sekwencji mutatorowych: hMSH2, hPMS1, względu na wysoce polimorficzną na-
STR dwunukleotydowych ujawniła, iż
polimeraza regularnie odsuwa się
podczas amplifikacji od powielanej
nici [36]. Powtórzenia trójnukleotydo-
we są mniej skłonne do poS
lizgu en-
zymu niż w przypadku dwumetrycz-
nych sekwencji STR. Drugim czynni-
kiem odpowiedzialnym za zmiany
długoS
ci sekwencji STR może być
zachodzący podczas mejozy proces
rekombinacji DNA (crossing-over).
Proces ten zachodzi między odcinka-
mi DNA o homologicznej sekwencji.
W przypadku obszarów powtarzal-
nych może dojS
ć do niedokładnego
sparowania homologicznych se-
kwencji i wymiany odcinków DNA
o nierównej długoS
ci, co w konse-
kwencji spowoduje wydłużenie jed-
nego z alleli kosztem drugiego [33,
37]. Oprócz omówionych powyżej
modeli powstania polimorfizmu se-
kwencji STR mogą podlegać one mu-
tacjom punktowym, co niesie za sobą
wzrost polimorfizmu badanych frag-
mentów [10, 12, 20].
Zmiany genomu komórkowego
w procesie powstawania
nowotworu
NiestabilnoS
ć mikrosatelitów jest
integralną częS
cią rozwoju nowotwo-
Ryc. 2. Schemat zmian typu LOH i MSI. F, R  miejsca przyłączenia primerów
ru, zaobserwowaną po raz pierwszy A  utrata heterozygotycznoS
ci polegająca na delecji allelu 2; niewielki pik w miejscu allelu 2 jest pro-
duktem jego amplifikacji z tkanki zdrowej. Podobny efekt można obserwować w przypadku mutacji
w dziedzicznym niepolipowatym raku
w miejscu przyłączenia primera.
jelita grubego (ang. Hereditary Non
B  niestabilnoS
ć sekwencji mikrosatelitarnej polegająca na insercji jednego powtórzenia w obrębie alle-
Polyposis Colorectal Cancer  lu 1; możliwa jest insercja większej liczby powtórzeń w obrębie allelu 1; przedstawione zjawisko
może dotyczyć również allelu 2.
HNPCC), występującą również w in-
C  niestabilnoS
ć sekwencji mikrosatelitarnej polegająca na delecji jednego powtórzenia w obrębie alle-
nych typach nowotworów rozwijają-
lu 1; możliwa jest delecja większej liczby powtórzeń w obrębie allelu 1; przedstawione zjawisko mo-
cych się sporadycznie. W komórkach że dotyczyć również allelu 2.
Fig. 2. LOH and MSI type changes, F, R  primer binding sites
nowotworowych obserwuje się zmie-
A  loss of heterozygosity involving allele 2 deteletion; a small peak at allele 2 position is a product of
nioną w stosunku do komórek prawi-
its amplification from a healthy tissue. A similar effect can be observed in case of mutation at primer
dłowych długoS
ć okreS
lonych alleli binding site
B  microsatellite instability involving insertion of one repeat within allele 1: insertion of more repeats
mikrosatelitarnego DNA. Różnica
within allele 1 is possible; demonstrated event can also occur in allele 2.
w liczbie powtórzeń sekwencji takie-
C  microsatellite instability involving deletion of one repeat within allele 1; deletion of more repeats
go DNA nosi nazwę niestabilnoS
ci mi- within allele 1 is poddible; demonstrated event can also occur in allele 2.
8 PROBLEMY KRYMINALISTYKI 253/06
turę sekwencji znalazła zastosowa- zmutowanych genów mogą prowa- rzystywanych w genetyce sądowej
nie w oznaczaniu utraty alleli w ko- dzić do powstania takiego samego w nowotworach sutka wysoki odsetek
mórkach nowotworowych. fenotypu nowotworowego. Geny su- zmian typu utrata heterozygotyczno-
Jedna z koncepcji powstawania presorowe są wyłączane z prawidło- S
ci (LOH) obserwowano w TH01,
nowotworów zakłada kilkustopniowy wej funkcji poprzez wewnętrzne mu- D21S11, D18S51 i FGA [30]. Analiza
model gromadzenia mutacji w wyniku tacje w jednym allelu, a w kolejnym zmian typu LOH w loci D3S1358,
tzw. ewolucji klonalnej. Według tego etapie  utratę  dzikiego allelu , no- vWA, FGA, D8S1179, D18S51,
modelu kancerogeneza rozpoczyna szącą nazwę utraty heterozygotycz- TH01, D2S12338, D16S539,
się pojedynczą mutacją w komórce noS
ci (Loss Of Heterozygosity  D19S433 oraz D21S11 wykazała sto-
wyjS
ciowej. W kolejnych podziałach LOH) [24, 37, 39]. sunkowo wysoki poziom tego typu
komórkowych gromadzone są dalsze W komórkach nowotworowych uszkodzeń, przy czym najwyższy ich
mutacje, w wyniku których komórki stwierdzono bardzo wysoką częstoS
ć odsetek obserwowano w locus
przekształcają się w komórki nowo- utraty alleli w różnych regionach D21S11. Niewielką liczbę utrat hete-
tworowe zdolne do nieograniczonego chromosomowych. Zjawisko utraty rozygotycznoS
ci obserwowano w loci
wzrostu i przemieszczania się do od- heterozygotycznoS
ci występuje D8S1179, D5S818, D13S317,
ległych tkanek. Podczas progresji no- w prawie wszystkich rodzajach nowo- D7S820 [29].
wotworu złoS
liwego, czyli swoistej tworów i jest możliwe we wszystkich Przyczyną niestabilnoS
ci sekwen-
ewolucji klonalnej, przeważają proce- chromosomach. U podłoża tych cji mikrosatelitarnych jest prawdopo-
sy selekcji i adaptacji promujące zmian mogą leżeć wieloogniskowe dobnie poS
lizg polimerazy. Regular-
wzrost klonu o okreS
lonych cechach delecje, konwersje genowe, duplika- ne powtórzenia sekwencji mikrosate-
biologicznych takich jak większa au- cje, rekombinacje mitotyczne, nondy- litarnej mogą wywoływać zjawisko
tonomia komórek, postępująca inwa- sjunkcje. poS
lizgu polimerazy podczas replika-
cji DNA, czego wynikiem są zmiany
długoS
ci alleli polegające zarówno na
insercji, jak i delecji od jednej do kilku
jednostek repetytywnych. PoS
lizg po-
limerazy zachodzi częS
ciej w loci
o krótszej jednostce repetytywnej
[24], sprzyja mu również wielokrotne
powtórzenie motywu sekwencji mi-
krosatelitarnej [36]. WS
ród markerów
wykorzystywanych w genetyce sądo-
wej zmiany typu niestabilnoS
ci se-
kwencji mikrosatelitarnej w nowotwo-
rach znacznie częS
ciej obserwowane
są w loci D3S1358, D18S51, vWA
i FGA [16, 17, 27].
Wpływ przypadków
onkologicznych na wiarygodnoS
ć
badań kryminalistycznych
Ryc. 3. Przykład utraty heterozygotycznoS
ci zidentyfikowanej w komórkach tęczówki i torebki przedniej
Sytuacja, w której poszkodowa-
soczewki w zespole eksfoliacji (PEX) (dzięki uprzejmoS
ci: [ 30])
Fig. 3. Example of loss of heterozygosity identified in iris cells and anterior lenticular capsule in nym lub sprawcą przestępstwa jest
exfoliation synchrome (PEX)
osoba dotknięta chorobą nowotworo-
wą, wydaje się mało prawdopodob-
zyjnoS
ć i zdolnoS
ć do tworzenia prze- Przyjmuje się, że zmiany typu na, niemniej nie można wykluczyć, że
rzutów [28]. Geny, których uszkodze- utraty heterozygotycznoS
ci (LOH) takie zdarzenia mogą wystąpić
nia mogą wywołać proces powstawa- w nowotworach występują częS
ciej w praktyce dochodzeniowo-S
ledczej.
nia nowotworu, to geny szczególnie w regionach genomu, w których ma- Szczególnie wtedy należy zwrócić
zaangażowane w regulację cyklu ko- powane są geny supresorowe [37, uwagę na rodzaj pobieranego mate-
mórkowego. Wymienić tu należy 39]. Po uszkodzeniu w następstwie riału porównawczego. W przypadku,
przede wszystkim onkogeny biorące mutacji jednego z alleli genu supre- gdy materiałem referencyjnym jest
udział w inicjacji podziałów komórko- sorowego utrata heterozygotyczno- tylko krew, należy zwrócić uwagę,
wych, ale również geny supresorowe, S
ci, czyli drugiego allelu, prowadzi do aby w protokole pobrania znalazła
będące inhibitorami cyklu komórko- całkowitego wyłączenia funkcji genu się informacja o ewentualnym prze-
wego[24]. Różne kombinacje takich supresorowego. SpoS
ród loci wyko- szczepie szpiku kostnego. Taki tryb
PROBLEMY KRYMINALISTYKI 253/06 9
postępowania pozwoli na uniknięcie istnieć potrzeba przeprowadzenia nych w laboratoriach kryminalistycz-
problemów z oznaczeniem faktycz- badań identyfikujących dawcę mate- nych. R
wiadomoS
ć tego faktu jest
nego profilu genetycznego. W innych riału biologicznego. niezbędna dla realizacji zadań bie-
przypadkach należy w miarę możli- W przypadku wykorzystania pre- głego.
woS
ci pobierać zarówno krew, jak paratów histopatologicznych należy
i wymaz z jamy ustnej. W badaniach uwzględnić fakt, że choroba nowo- BIBLIOGRAFIA
S
ladów biologicznych trzeba również tworowa może być przyczyną proble-
uwzględnić fakt, że np. w wydzieli- mów interpretacyjnych w prawidło- 1. Alonso A., Marti P., Albarran C.,
nach organizmu osoby chorej, tj. mo- wym okreS
leniu profilu genetycznego Guzman A., Aguilera B., Oliva H., San-
czu i kale, może występować zmuto- [1, 35]. JeS
li podczas procesu trans- cho M.: Somatic instability in cancer at
wane DNA, co jest konsekwencją formacji nowotworowej doszło do seven tetrameric STR loci used in foren-
bardzo szybkiego metabolizmu ko- utraty heterozygotycznoS
ci i/lub nie- sic genetics,  Advances in Forensic Ha-
mórek nowotworowych [2, 12]. stabilnoS
ci sekwencji mikrosatelitar- emogenetics 1996, nr 6, s. 154 156.
Podczas identyfikacji nieznanych nej, to w czasie badania tego typu 2. Bal J. (red.): Badania molekularne
zwłok lub szczątków ludzkich zdarza- S
ladów można spotkać się z różnymi i cytogenetyczne w medycynie, Springer
ją się sytuacje, kiedy dostępnym ma- formami tego zjawiska, począwszy PWN, Warszawa 1998.
teriałem referencyjnym jest materiał od profilu odpowiadającego miesza- 3. Bartnik B., Dmochowska G., Jon-
bliższych lub dalszych krewnych w li- ninie przez odmienny genotyp kisz A., Dobosz T.: Identyfikacja osobni-
nii ojcowskie i matczynej, co znaczą- w przypadku MSI lub obniżenia wy- cza w sprawach przestępstw przeciwko
co obniża wartoS
ć dowodową eks- dajnoS
ci amplifikacji, a skończywszy życiu i zdrowiu  zastosowanie technik
pertyzy. WątpliwoS
ci co do prawidło- na całkowitym zaniku jednego z alleli biologii molekularnej,  Post. Med. Sąd.
wo przeprowadzonej identyfikacji ro- w przypadku LOH [8, 34]. Należy jed- Krym. 2001, nr 6, s. 257 259.
dzą potrzebę poszukiwania dodatko- nak zwrócić uwagę na fakt, iż w takim 4. Blasiak J., Arabski M., Krupa R.,
wego materiału biologicznego szcze- przypadku badany materiał jest zwy- Wozniak K., Rykala J., Kolacinska A.,
gólnie pochodzącego od osoby zagi- kle mieszaniną komórek normalnych Morawiec Z., Drzewoski J., Zadrozny
nionej. Uzyskanie danych medycz- i nowotworowych, a obserwowany M.: Basal, oxidative and alkylative DNA
nych, w tym informacji o przebiegu genotyp będzie raczej prezentował damage, DNA repair efficacy and muta-
choroby nowotworowej, pozwala na obraz poS
redni. Zmiany typu LOH gen sensitivity in breast cancer,  Mutation
wykorzystanie do celów identyfikacyj- i MSI w wielu loci STR są bardzo Research/Fundamental and Molecular
nych fragmentów tkanek pobranych rzadkie i prawdopodobieństwo poja- Mechanisms of Mutagenes 2004, nr 554
do badań histopatologicznych. Takie wienia się w ich wyniku całkowicie (1 2, 4) s. 139 148.
działania są alternatywne dla ekshu- odmiennego, homogennego profilu 5. Blasiak J., Gloc E., Wozniak K.,
macji, a pozostają jedynym wyjS
ciem, genetycznego jest znikome. W przy- Czechowska A.: Genotoxicity of acryla-
gdy ciało zmarłego poddano krema- padku analizy tego typu materiału mide in human lymphocytes,  Chem. Biol.
cji. Tego typu materiał jest również biologicznego należy jednak zwrócić Interact. 2004, nr 149 (2 3), s. 137 49.
wykorzystywany w badaniach gene- szczególną uwagę na niezgodnoS
ci 6. Brinkmann B., Wiegand, P.: Medi-
tycznych wykonywanych na potrzeby genotypów, jeS
li dotyczą one jednego colegal implications of PCR based
ustalenia pokrewieństwa w przypad- lub dwóch loci, szczególnie jeżeli VNTRs. Proceedings from the 4th Inter-
ku, gdy są one podejmowane po podstawą różnicy genotypów jest national Symposium on Human Identifica-
S
mierci domniemanego ojca lub mat- brak jednego allelu lub różnica jedne- tion 1993, s. 149 160.
ki. Należy mieć na względzie również go powtórzenia jednostki repetytyw- 7. Błaszczyk J., Pudełko M., Cisar K.:
fakt, że w podejmowanych po wielu nej w jednym z alleli danego locus. Te Nowotwory złoS
liwe w woj. dolnoS
ląskim
latach sprawach karnych preparat hi- same uwagi należy odnieS
ć do inter- w roku 2003. DolnoS
ląski rejestr nowo-
stopatologiczny może być jedynym pretowania opisywanych sytuacji ja- tworów, [za:]  Cancer Incidence in Five
x
ródłem DNA, szczególnie w sytu- ko mieszaniny materiału biologiczne- Continents , 2005, t.......
acjach, kiedy cała próbka krwi zabez- go. Należy podkreS
lić, że szczegól- 8. Clayton T. M., Whitaker J. P., Ma-
pieczona w sprawie została zużyta nym wyróżnikiem w tego typu sytu- guire C.N.: Identification of bodies from
np. do badań serologicznych. acjach jest fakt pojawiania się ano- the scene of a mass disaster using DNA
Osobną kategorią spraw, w któ- malii w pojedynczych loci w postaci amplification of short tandem repeat
rych opisywana problematyka ma obrazu typowego dla mieszaniny ma- (STR) loci,  Forensic Sci. Int. 1995, nr
istotne znaczenie, jest tzw. błąd me- teriału biologicznego różnego pocho- 76, s. 7 15.
dyczny. Konsekwencją tych sytuacji dzenia [27]. 9. Dobosz T., Łukieńczuk T., Sąsia-
są coraz częS
ciej prowadzone postę- Reasumując, należy stwierdzić, że dek M., Kuczyńska A., Jankowska E.,
powania karne. W przypadku posta- aktualnie od eksperta z zakresu ba- Blin N.: Microsatellite instability in thyroid
wienia błędnej diagnozy lub zamiany dań biologicznych wymagana jest papillary carcionoma and multinodular hy-
preparatów histopatologicznych wiedza znacznie wykraczająca poza perplasia,  Oncology 2000, nr 58, s.
w szpitalnym laboratorium może za- zakres typowych badań wykonywa- 305 310.
10 PROBLEMY KRYMINALISTYKI 253/06
10. Dobosz T.: Zastosowanie polimor- Clayton T.M., Kimpton C.P., Gill P.: The Z., Drzewoski J., Zadrozny M., Blasiak
fizmu DNA w medycynie sądowej,  Post. validation of short tandem repeat (STR) J.: Polymorphisms of the BRCA2 and RA-
Med. Sąd. Krym. 1995, nr 2, s. 431 434. loci for use in forensic casework,  Int. J. D51 Genes in Breast Cancer,  Breast
11. Doll R., Peto R.: The causes of Leg. Med. 1994, nr 107, s. 77 89. Cancer Res. Treat. 2005, nr 94 (2), s.
cancer: quantitative estimates of avoida- 23. Majsterek I., Blasiak J., Mlynar- 105 109.
ble risks of cancer in the United States to- ski W., Hoser G., Skorski T.: Does the 33. Stand M i wsp.: Destabilization of
day,' 1981, nr 66 (6), s. 1191 1308. bcr/abl-mediated increase in the efficacy tracts of simple repetitive DNA in yeast by
12. Evett, I.W., Gill P.D., Scranage of DNA repair play a role in the drug resi- mutations affecting DNA mismatch repair,
J.K., Weir B.S.: Establishing the robust- stance of cancer cells?,  Cell Biol. Int.  Nature 1993, nr 365, s. 274 276.
ness of short-tandem-repeat statistics for 2002, nr 26 (4), s. 363 70 34. Urquhart A., Kimpton C.P., Do-
forensic applications,  Am. J. Hum. Ge- 24. M�ller A, Meyer E, Brinkmann wnes T.J., Gill P.: Variation in short tan-
net. 1996, nr 58, s. 398 407. B.: Different types of structural variation in dem repeat sequences a survey of twelve
13. Hammond H.A., Jin L., Zhong Y., STRs: HumFES/FPS, HumVWA and microsatellite loci for use as forensic iden-
Caskey C.T., Chakraborty R.: Evaluation HumD21S11,  Int. J. Hum. Med. 1994, nr tification markers,  Int. J. Leg. Med.
of 13 short tandem repeat loci for use in 106, s. 319 323. 1994, nr 107, s. 13 20.
personal identification applications,  Am. 25. Morling, N.: Amplification of short 35. Vauhkonen H., Hedman M.,
J. Hum. Genet. , 1994, nr 55, s. 175 189. tandem repeat loci using PCR,  Methods Vauhkonen M., Kataja M., Sipponen P.,
14. Hoff-Olsen P., Jacobsen S., Me- Mol. Biol. 1998, nr 98, s. 173 180. Sajantila A.: Evaluation of gastrointesti-
vag B., Olaisen B.: Postmortem human 26. MiS
cicka-R
liwka D., Grzybowski nal cancer tissues as a source of genetic
microsatellite stability in different tissues, T.: High microvariation sequence poly- information for forensic investigations by
 Progress in Forensic Genetics 1999, nr morphism at short tandem repeat loci: Hu- using STRs,  Forensic Sci. Int. 2004, nr
8, s. 542 544. man beta-actin related pseudogene as an 28, 139 (2 3), s. 159 67.
15. Hoff-Olsen P., Jacobsen S., Ste- example,  Electrophoresis 1997, s. 36. Walsh P.S., Fildes N.J., Rey-
nersen M., Meling G.I., Olaisen B.: So- 1613 1619. nolds R.: Sequence analysis and charac-
matic mutation spectra of three hyperpo- 27. Pai C.Y., Hsieh L.L., Tsai C.W., terization of stutter products at the tetra-
lymorphic STRs,  Advances in Forensic Chiou F.S., Yang C.H., Hsu B.D.: Allelic nucleotide repeat locus vWA,  Nucl. Acids
Genetics 1997, nr 7, s. 446 448. alterations at the STR markers in the buc- Res. 1996, nr 24, s. 2807 2812.
16. Hoff-Olsen P., Meling G.I., Ola- cal tissue cells of oral cancer patients and 37. Weber J., Wong C.: Mutation of
isen B.: Analysis of somatic mutations at the oral epithelial cells of healthy betel human short tandem repeats 1993,  Hum.
short tandem repeat loci in colorectal car- quid-chewers: an evaluation of forensic Mol. Genet. , nr 2, s. 1123 1128.
cinomas,  Advances in Forensic Haemo- applicability,  Forensic Sci Int. 2002, nr 38. Wojtyniak B., Goryński P., Sero-
genetics 1996, nr 6, s. 183 185. 129 (3), s. 158 67. ka W.: Najważniejsze informacje o sytu-
17. Hoff-Olsen P., Meling G.I., Ola- 28. Pastwa E., Popławski T., Cze- acji zdrowotnej ludnoS
ci Polski
isen B.: Variation in mutation rate and di- chowska A., Malinowski M., Blasiak J.: w 1999/2000 roku,  Przegląd Epidemiolo-
rection between tetranucleotide STR loci Non-homologous DNA end joining repair giczny 2002, t. 56, nr 1, s. 179 192.
in human colorectal carcinomas,  Annals in normal and leukemic cells depends on 39. Zalewska R., Pepiński W., Smo-
of Human Genetics 1997, nr 62 (1), s. the substrate ends,  Z. Naturforsch [C] lenska-Janica D., Mariak Z., Proniew-
1 7. 2005, nr 60 (5 6), s. 493 500. ska-Skretek E., Skawronska M., Janica
18. Jeffreys A.J., Wilson V., Tein 29. Piccinin S., Gasparotto D., Vuko- J.: Loss of heterozygosity in patients with
S.W.: Hypervariable minisatellite regions savljevic T., Barzan L., Sulfaro S., Ma- pseudoexfoliation syndrome,  Molecular
in human DNA,  Nature 1985, nr 314, s. estro R., Boiocchi M.: Microsatellite in- Vision'' 2003, nr 9, s. 257 261.
67 73. stability in squamous cell carcinomas of
19. Jemal A., Tiwari R.C., Murray T., the head and neck related to field cance-
Ghafoor A., Samuels A., Ward E., Feu- rization phenomena,  Br. J. Cancer.
er E.J., Thun M.J.: Statystyka nowotwo- 1998, nr 78 (9), s. 1147 51.
rów,  Onkologia po dyplomie 2004. nr.., 30. Powierska-Czarny J., MiS
cicka-
s............. -R
liwka D., Czarny J., Grzybowski T.,
20. Kaliszczak M.: Problem wykorzy- Wox
niak M., Drewa G., Czechowicz W.,
stania biomateriałów w kryminalistycznej Sir J.: Analysis of microsatellite instability
identyfikacji zwłok,  Archiwum Medycyny and loss of heterozygosity in breast can-
Sądowej i Kryminologii 2001, nr 51, s. cer with the use of a well characterized
363 366. multiplex system,  Acta Biochimica Polo-
21. Kimura M.: The Neutral Theory of nica 2003, nr 50 (4), s. 1195 1203.
Molecular Evolution, Cambridge Universi- 31. Rocznik Statystyczny, GUS, War-
ty Press, Cambridge 1983. szawa 2004.
22. Lygo J.E., Johnson P.E., Holda- 32. Sliwinski T., Krupa R., Majsterek
way D.J., Woodroffe S., Whitaker J.P., I., Rykala J., Kolacinska A., Morawiec
PROBLEMY KRYMINALISTYKI 253/06 11