Hoe één druppel bloed je meer kan vertellen over je familiestamboom

Een vingerprik, en dan het opwellende bloed op het kartonnetje drukken. Eén druppel is genoeg, maar als het bloed lekker loopt krijgen voor de zekerheid alle vier vakjes op het kartonnetje een druppel. De persoon met de bloedende vinger moet vervolgens zelf zijn of haar naam en geboortedatum op het kartonnetje schrijven. De legitimatie is dan al gecontroleerd en er is een foto gemaakt voor in het dossier. Achteraf mag nooit onduidelijkheid bestaan over van wie dit bloed, dat nu een dna-monster is, afkomstig is.

Donderdag is afnamedag in het klinisch chemisch laboratorium in het Canisius Wilhelmina Ziekenhuis in Nijmegen (CWZ). Jos van der Stappen neemt dan samen met een collega monsters af voor gerechtelijk dna-onderzoek. „We doen altijd alles met twee personen, vier ogen, we tekenen het rapport ook samen af.” Van der Stappen is klinisch chemicus in het CWZ en verwantschapsdeskundige, zijn lab is één van de vier locaties in Nederland die rechtsgeldig verwantschapsonderzoek uitvoeren.

De zorgvuldigheid bij de afname is nodig. „Soms willen mensen bijvoorbeeld onder alimentatie uitkomen door te zeggen dat ze niet de biologische vader van een kind zijn. Dan vraagt de familierechter ons uit te zoeken hoe dit zit”, zegt Van der Stappen. „Je hebt er gevallen bij die een ander persoon in hun plaats naar ons laten gaan, vandaar dat we ook altijd een foto maken.”

Het lab van het CWZ werkt ook voor gemeenten, de IND en Vluchtelingenwerk – bij familiehereniging eist de IND een dna-test. En ze doen veel onderzoek voor mensen van wie een of beide ouders onbekend zijn, onder meer in opdracht van stichting Fiom, die donor- en adoptiekinderen helpt hun biologische familie te vinden, en de televisieprogramma’s Spoorloos en DNA Onbekend.

„Vaak zijn de ouders al overleden als mensen contact met ons zoeken”, zegt Van der Stappen. „Dan is er op een begrafenis bijvoorbeeld iemand op een dochter afgekomen die zegt, hé joh, dat was je vader helemaal niet. Of een tante die begint te dementeren klapt uit de school. Soms hebben mensen dan al wel een gevoel gehad dat er iets niet klopte, en dan wordt de vraag ineens heel prangend.”

Van der Stappen en zijn collega’s pluizen niet het hele dna uit. De testen die ze het meest gebruiken kijken naar een aantal merkers, specifieke stukjes van het dna. Dit zijn stukjes waar zogenoemde short tandem repeats (STR’s) voorkomen: herhalende patronen in de basenvolgorde van het dna die worden aangeduid met de letters A, T, C en G. Ze vormen een vingerafdruk die uniek is voor elk mens. Om dna-testen ook over landsgrenzen heen te kunnen vergelijken – handig bij de opsporing van criminelen – is internationaal afgesproken dat ten minste 20 vaste STR’s onderdeel zijn van elke test. Het CWZ test 23 (vrouwen) of 27 merkers (mannen). Die hebben namen als D18S51 of D3S1358, het D-getal zegt iets over op welk chromosoom de merker ligt.

Tientallen varianten

Van elke merker kan een aantal varianten voorkomen, er zijn er die vijf varianten hebben, en er zijn er die tientallen varianten hebben. „SE33 heeft bijvoorbeeld wel veertig varianten, dat maakt het een heel krachtige merker”, zegt Van der Stappen. „Hoe zeldzamer een variant is, hoe sterker de statistische relatie is als je die bij beide personen aantreft.”

Omdat een mens van elk genummerd chromosoom twee stuks heeft, komen uit de test twee waarden. Op het ene chromosoom ligt bijvoorbeeld variant 9 en op het andere variant 13. Stel, een moeder heeft 9 en 12 en een kind 9 en 15. De moeder heeft dan variant 9 doorgegeven aan het kind. Variant 15 moet dan dus bij de vader te vinden zijn.

Dit maakt dat er fouten op de loer liggen als maar één van de ouders getest wordt. Daarom vraagt Van der Stappen achtergrondinformatie. „Ik wil altijd een stamboom weten. Zonder stamboom weten we niet welke dna-test we moeten inzetten.” Hij begint ter illustratie verwoed te schrijven op printjes met voorbeelden. Vierkantje (man), daarnaast een rondje (vrouw), daaronder een vierkantje (zoon) of rondje (dochter). Strepen ertussen representeren de verbintenis.

In dit geval is de moeder overleden, daar is dus geen dna van

Jos van der Stappen Canisius Wilhelmina Ziekenhuis

„Stel, iemand wil weten of dit haar echte vader is. Als we van de potentiële vader, de moeder en de dochter allemaal dna kunnen afnemen, dan kunnen we een standaardtest uitvoeren. Een autosomale test noemen we die, die kijkt naar merkers op de genummerde chromosomen (1 tot 22), dus niet naar de geslachtschromosomen. Dan zien we bij het kind de helft van het dna van de moeder en als dit inderdaad de vader is ook de helft van zijn dna.”

„Maar in dit geval is de moeder overleden, daar is dus geen dna van”, zegt hij wijzend naar de volgende stamboom waar een rondje is doorgekruist. „Als je dan alleen de standaardtest uitvoert loop je een risico. Het kan namelijk best zo zijn dat je wel de helft van het dna van de vader terugvindt bij het kind, maar het zou zomaar kunnen dat de moeder óók een van de dna-varianten had die je nu aan de vader hebt toegeschreven. Dan ga je dus de mist in. Om dat te voorkomen voeren we in zo’n geval een extra test uit op de geslachtschromosomen.

In het geval van deze dochter zou Van der Stappen een x-test uitvoeren. Vrouwen hebben twee x-chromosomen, die zij gemengd doorgeven aan hun kind. Mannen hebben een x en y-chromosoom, waarvan zij er één in het geheel doorgeven aan hun kind. „Dochters krijgen onveranderd het x-chromosoom van hun vader, die moeten we dus in het geheel terugzien bij de dochter. Is er een zoon, dan doe je juist een y-test ter confirmatie. Al moeten we bij die laatste altijd een disclaimer geven: het kan ook een oom, broer of neef geweest zijn, want alle mannelijke nakomelingen van dezelfde man hebben dezelfde y.”

Om van het bebloede kartonnetje tot merkers met getallen te komen, wordt allereerst een rondje van 3 millimeter doorsnede uit een van de bebloede cirkeltjes gestanst. Dat gaat in een puntbuisje. Daarin zit een vloeistof die zorgt dat het celmateriaal losweekt van het karton en dat de cel opbreekt zodat het dna vrijkomt boven in de oplossing. „Daar kun je nog niks mee. Het is zo klein, moleculair niveau, daar kun je niks aan zien”, zegt Van der Stappen.

Inmiddels hebben we een apparaat waarin alles gebeurt

Jos van der Stappen Canisius Wilhelmina Ziekenhuis

„Dan kopiëren we die stukjes dna miljoenen keren, met een techniek waarvan de afkorting sinds de coronacrisis bij veel mensen bekend is: PCR, polymerase kettingreactie”, zegt Van der Stappen. Daarbij verhitten we de dubbele helix met basenparen waaruit dna bestaat naar 95 graden Celsius zodat de helix uit elkaar valt in twee strengen. Na afkoeling vormen de enkele strengen dna de andere kant van de helix opnieuw. Het dna is dan gekopieerd. „We doen dit zo’n 35 keer achter elkaar, dat levert miljoenen kopieën van het dna op.” De verschillende basen in het dna krijgen in het proces ook een fluorescerend kleurtje – A is rood, C is geel, etc. – waardoor met behulp van een laser de volgorde kan worden afgelezen.

Ooit kwam hier veel handwerk bij kijken, zegt Van der Stappen. „Inmiddels hebben we een apparaat waarin alles gebeurt, ik hoef alleen maar het aantal cycli in te voeren. Hij doet er ongeveer een uur over.”

Kleine lijndiagrammetjes

Van der Stappen en zijn collega’s krijgen het resultaat voorgeschoteld in een verzameling grafiekjes, kleine lijndiagrammetjes met meestal twee piekjes en soms één grote. „De plek van het piekje correspondeert met die cijfers waar we het eerder over hadden, de varianten van de merkers”, zegt Van der Stappen terwijl hij een voorbeeld op zijn computer opzoekt. „Dit piekje betekent dat van deze merker variant 11 gevonden is. Een dubbel zo hoog piekje houdt in dat een persoon op beide chromosomen dezelfde variant heeft.”

Merkers, varianten, piekjes. Wanneer zijn mensen nou familie, wat telt als een ‘match’? „Daar zit allemaal degelijke statistiek achter”, lacht Van der Stappen. „In Nederland geldt dat de kans dat het toeval is kleiner moet zijn dan 1 op 10.000, dan is de uitslag dus 99,99 procent zeker. ‘Zonder enige twijfel’, zetten wij dan in het rapport.”

„Maar ik vind dat je zorgvuldig moet omgaan met woorden als familie”, zegt Van der Stappen. „We doen veel onderzoek voor het Fiom, ook in de zaken waarbij mensen heel veel donorkinderen hebben verwekt. Ik heb echt moeite met de term donorvader die in die context vaak gebruikt wordt. Een vader is iemand die bij de geboorte aanwezig is en die dat kind de rest van zijn leven begeleidt. Die term roept een bepaalde emotie op. Een donor is een donor, geen vader.”

Illustraties Jesse Ceelen