Diğer Türler Üzerinde Yapılan Çalışmalarda Yanlışlıkla Toplanan İnsan DNA’sının Yol Açtığı Mahremiyet Endişeleri

İnsanlar gittikleri her yerde başıboş DNA bırakıyorlar. Polis, şüphelileri teşhis etmek için sigara izmaritlerinden ve kahve fincanlarından elde edilen genetik dizileri kullandı; arkeologlar, eski insanları tanımlamak için mağara toprağından DNA’yı elediler. Ancak, insanlar hakkında değil, hayvanlar, bitkiler ve mikroplar hakkında genetik bilgi toplamayı amaçlayan bilim adamları için, insan DNA’sının her yerde bulunması ve kısmi dizilerin bile çoğu insanın gizli tutmak isteyeceği bilgileri ortaya çıkarma yeteneği, büyüyen bir sorundur. iki farklı alan bu hafta uyarıyor. Her iki grup da bu tür insan genomik “yanlış yakalama”nın kötüye kullanılmasını önlemek için koruma önlemleri alınması çağrısında bulunuyor.

Sudan, topraktan ve hatta havadan elde edilen genetik diziler, bitki ve hayvan çeşitliliğini ortaya çıkarabilir, patojenleri tanımlayabilir ve geçmiş ortamların izini sürerek bu çevresel DNA (eDNA) çalışmalarında bir patlamaya yol açabilir. Ancak numuneler ayrıca önemli miktarda insan geni içerebiliraraştırmacılar bugün bildiriyor Doğa Ekolojisi ve Evrimi. Bazı durumlarda, DNA izleri, onları döken kişilerin cinsiyetini ve olası soyunu belirlemek için yeterliydi ve bu da etik alarmları yükseltti.

Benzer şekilde, bilim adamları onlarca yıldır dışkı maddesindeki genetik bilgiyi analiz ederek insanların bağırsaklarındaki mikropları, yani insan sağlığı ve gelişiminde önemli roller oynayan bağırsak mikrobiyomunu ortaya çıkardılar. Bir dışkı örneğindeki mikrobiyal DNA miktarı, genellikle bozulan insan DNA’sından çok daha fazla olduğu için, çoğu araştırmacı, geri kazanılan dizilerin numune sağlayıcı hakkında önemli genetik bilgi içermediğini varsaymıştır. Ancak yeterli mevcutbugün yayınlanan bir analize göre Doğa Mikrobiyolojisi, donörün cinsiyetini, olası soyunu, belirli hastalık risklerini ve hatta diğer veritabanlarıyla bağlantılı olduğunda tam kimliklerini potansiyel olarak belirlemek için. Araştırmacılar, mikrobiyom verilerinden insan genetik dizilerini filtrelemek için yaygın olarak kullanılan bilgisayar programlarının sorunu ortadan kaldırmadığını buldu.

San Diego’daki California Üniversitesi’nden (UCSD) mikrobiyom öncüsü Rob Knight, “Bunu tüm alan için büyük bir etik sorunu olarak görüyorum” diyor ve beraberinde bir yorum yazdı. “Mikrobiyom araştırmasına katılmanın mahremiyet riskleri hakkında araştırma denekleriyle nasıl iletişim kuracağımızı tamamen yeniden düşünmemiz gerekecek.”

İnsan genetik hedef dışı avlanma sorununun geniş kapsamlı sonuçları olabilir. Knight, grubunun daha fazla insan DNA’sı çıkarmak için halka açık veritabanlarına gönderdiği tüm genetik dizileri kaldırması gerekebileceğini söylüyor. Ayrıca eDNA araştırmacıları arasında veri paylaşımını karmaşıklaştıracak ve insanları incelemek için izin almaya alışkın olmayan ekolojistlerin ve çevre bilimcilerin başka bir dizi etik onayına ihtiyaç duyacağı anlamına gelebilir. Genetik verilerin istenmeyen sonuçları konusunda uzun süredir endişe duyan Yerli halklar gibi gruplardan alınan eDNA veya mikrobiyom verileri özellikle hassas olabilir. UCSD’de genom bilimcisi olan Keolu Fox, “Bu tür verileri çevreleyen etik ve yasal kuralları gerçekten yeniden ayarlamamız gereken bir yönde ve hızda ilerliyoruz” diyor. kim Kānaka Maoli (Yerli Hawai) Ve genetik araştırmalarda Yerli haklarını uzun süredir savunan.

Florida Üniversitesi’nden Jessica Farrell, David Duffy ve meslektaşları, insanların yanlışlıkla yakalanmasından endişe etmeye başladıklarında, deniz kaplumbağalarında tümörlere neden olan herpes virüsü enfeksiyonlarını araştırmak için eDNA’yı kullanıyorlardı. Üniversitenin Deniz Kaplumbağası Hastanesi’ndeki yuvalama alanlarından alınan kum örneklerinde ve gelgit haliçlerinden ve tanklardan alınan suda DNA’yı tanımlamak için özellikle güçlü bir dizileme yöntemi kullandılar. Kaplumbağa virüsünü ve kaplumbağa DNA’sını buldular, ama aynı zamanda dizileme programlarının X ve Y kromozomlarını kolayca tanıyabileceği kadar sağlam insan DNA’sının uzun uzantılarını da buldular.

Örneklerindeki bol miktarda insan DNA’sı karşısında irkilerek, çeşitli başka ortamlarda insan DNA’sı aramak için etik kurulundan izin aldılar. İrlanda’daki Avoca Nehri’nden alınan örneklerde insan DNA’sı buldular; Florida, St. Augustine kıyısına yakın deniz suyu; bir ayak izinden kum; ve insanların çalıştığı bir odada hava. Örneklerin birçoğunda, genetik izler, onları bırakan kişinin cinsiyetini ve olası soyunu belirlemek için yeterliydi ve bazılarında hastalık riskiyle ilişkili genetik varyantlar ortaya çıktı.

Buna karşılık, Osaka Üniversitesi’nden insan genetikçileri Yukinori Okada ve Yoshihiko Tomofuji ve meslektaşları, mikrobiyom verilerindeki başıboş insan dizilimlerinin bir mahremiyet sorunu oluşturup oluşturmadığını en başından görmek için yola çıktılar. Bir kişinin genlerinin bağırsak florasıyla nasıl ilişkili olabileceğini ve muhtemelen onları nasıl etkileyebileceğini incelemek için 343 kişinin hem genomlarını hem de dışkı mikrobiyomlarını sıraladılar ve herhangi bir verisini paylaşmaları halinde donörlerin tanımlanamayacağından emin olmak istediler. Buldukları şey güven verici değildi. Örneklerin %97’si için mikrobiyom verileri, donörün cinsiyetini doğru bir şekilde tahmin etmeye yetecek kadar insan genetik bilgisi içeriyordu.

Hemen hemen tüm donörler, mikrobiyom verilerinde bulunan insan DNA’sının parçalarındaki tek nükleotit polimorfizmlerinden (SNP’ler) yeniden tanımlanabilir. SNP’ler, DNA dizisinin tipik olarak insanlar arasında değiştiği genomdaki spesifik noktalardır; bunlar DNA parmak izinin temelidir ve bazı SNP’ler ayrıca bazı hastalıklara yatkınlığı da belirleyebilir. Mikrobiyom verileri, standart bir DNA parmak izi eşleşmesi için yeterli bilgi içermiyordu, ancak araştırmacılar, her örnekteki SNP kombinasyonlarına gelişmiş istatistiksel yöntemler uygulayarak, 343 dışkı örneğinden 320’sini doğru donörle eşleştirdi. İnsan DNA dizilerini taramak ve filtrelemek için tasarlanmış bilgisayar programları azalttı, ancak sorunu ortadan kaldırmadı; Filtrelemeden sonra grup, örneklerin %11 kadarını hâlâ tanımlayabildi.

Ayrıca 343 bağışçısının altısı hariç hepsinin Doğu Asya soyunu doğrulayabilirler. Aynı teknikleri Avrupa, Güney Asya ve Doğu Asya’dan halka açık bağırsak mikrobiyom veri setlerinde kullandıklarında ve donörün soyunun verinin bölgesiyle eşleştiğini varsaydıklarında, soyu %80 ila %92 arasında doğru bir şekilde tahmin edebildiler. Son bir adım olarak, bilim adamları dışkı örneklerinden beşinde ek “ultra derin av tüfeği” sıralaması yaptılar. İnflamatuar barsak hastalıkları, tip 2 diyabet ve diğer, hatta daha nadir durumlarla ilişkili genotipleri belirlediler; bu bilgiler, genellikle oldukça hassas ve özel kabul ediliyor.

Knight, analizin mikrobiyom araştırmacılarının insan DNA’sını filtrelemek ve örnekleri anonimleştirmek için kullandıkları mevcut yöntemlerin yeterince iyi çalışmadığını gösterdiğini söylüyor. Araştırmacıların ayrıca mikrobiyomdan türetilen dizilerin ne kadar geniş çapta paylaşılabileceğini yeniden değerlendirmeleri gerektiğini de ekliyor. “Şu anda, şimdiye kadar biriktirdiğimiz tüm insan metagenomik veri setlerini geri çekmeye çalışıyoruz, böylece yalnızca bir mikropla pozitif olarak eşleşen dizileri yeniden biriktirebiliriz” diyor.

Her iki yazar grubu da eDNA ve mikrobiyom örneklerinden kişisel verileri çıkarma gücünün artmaya devam edeceği konusunda uyarıyor. Maryland Üniversitesi Francis King Carey Hukuk Fakültesi’nde hukuk ve biyoetik uzmanı olan Natalie Ram, bunun polis veya diğer devlet kurumları tarafından kötüye kullanılması, ticari şirketler tarafından toplanması ve hatta toplu genetik izleme hakkında endişeleri artırdığını söylüyor. Amerika Birleşik Devletleri’nde, araştırmacıların ve fon sağlayan kurumların federal Gizlilik Sertifikalarından daha fazla yararlanmaları gerektiğini söylüyor. “Tanımlanabilir, hassas araştırma bilgilerinin”, öznenin rızası olmadan kolluk kuvvetleri gibi bir çalışmayla bağlantısı olmayan herhangi birine ifşa edilmesini yasaklar.

Ram, Ulusal Sağlık Enstitülerinin federal olarak finanse edilen sağlıkla ilgili araştırmalar için bu tür sertifikaları otomatik olarak verdiğini, ancak kapsanan araştırmaların kapsamını genişletebileceğini söylüyor. Bir biyoinformatikçi ve Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı genel müdür yardımcısı Ewan Birney, Avrupa’da, mevcut veri koruma yasalarının, insan genomunun yanlışlıkla avlanmasına karşı korunmaya yardımcı olurken, araştırmanın ilerlemesine de izin vermesi gerektiğini söylüyor. “eDNA örneklerini paylaşamazsak dünya için kötü bir şey olur” diyor.

Hem yapay zeka hem de genetik üzerine çalışan ve Çin’in azınlıkları bastırmak için toplu insan DNA’sı koleksiyonlarını kullandığı konusunda uyarıda bulunan KU Leuven’den Yves Moreau, araştırmadaki herhangi bir sınırın potansiyel faydalarla dikkatlice tartılması gerektiğini kabul ediyor. Aynı zamanda, “ortaya çıkan risklerin ve olası suistimallerin erken tespit edilebilmesi için bunu herkesin radarına sokmak önemlidir” diyor.

Fox aynı fikirde. “Hangi şirketler ve hükümetler kaka tabanlı gözetim teknolojisine sahip olmak için para ödeyecek ve lisans verecek?” O sorar. “İnsanların kimliklerini kakalarına göre belirlemek, birçok nedenden dolayı zorlayıcı ve ilginç ve bunların çoğu yanlış nedenler.”