يمكن الآن سحب الحمض النووي الخاص بك من الهواء الرقيق ؛ خبراء الخصوصية قلقون

ساعدت أبحاث الحمض النووي البيئي في الحفاظ على البيئة ، لكن العلماء يقولون إن قدرتها على جمع المعلومات حول البشر والأفراد يشكلون مخاطر

دعاية مغالى فيها

كان العلماء الذين يستخدمون eDNA يستعيدون بهدوء كتل وكتل الحمض النووي البشري. بالنسبة لهم ، إنه التلوث ، نوع من الصيد العرضي الجينومي البشري يشوه بياناتهم. ولكن ماذا لو شرع شخص ما في جمع eDNA البشري عن قصد؟

أراد ديفيد دافي ، عالم الوراثة للحياة البرية بجامعة فلوريدا ، طريقة أفضل لتتبع المرض في السلاحف البحرية. ثم بدأ في العثور على الحمض النووي البشري في كل مكان يبحث فيه.

على مدى العقد الماضي ، صقل باحثو الحياة البرية تقنيات لاستعادة الحمض النووي البيئي ، أو eDNA – تتبع كميات من المواد الجينية التي تتركها جميع الكائنات الحية ورائها. أداة قوية وغير مكلفة لعلماء البيئة ، eDNA في كل مكان – تطفو في الهواء ، أو باقية في الماء والثلج والعسل وحتى كوب الشاي الخاص بك. استخدم الباحثون الطريقة لاكتشاف الأنواع الغازية قبل أن تتولى زمام الأمور ، لتتبع مجموعات الحياة البرية الضعيفة أو السرية وحتى لإعادة اكتشاف الأنواع التي يُعتقد أنها انقرضت. تُستخدم تقنية eDNA أيضًا في أنظمة مراقبة مياه الصرف الصحي لمراقبة فيروس كوفيد والفيروسات الأخرى.

ولكن طوال الوقت ، كان العلماء الذين يستخدمون eDNA يستعيدون بهدوء كتل وكتل الحمض النووي البشري. بالنسبة لهم ، إنه التلوث ، نوع من الصيد العرضي الجينومي البشري يشوه بياناتهم. ولكن ماذا لو شرع شخص ما في جمع eDNA البشري عن قصد؟

إن تقنيات جمع الحمض النووي الجديدة “مثل النعناع البري” لمسؤولي إنفاذ القانون ، كما تقول إيرين مورفي ، أستاذة القانون في كلية الحقوق بجامعة نيويورك والمتخصصة في استخدام التقنيات الجديدة في النظام القانوني الجنائي. سارعت الشرطة في تبني أدوات غير مثبتة ، بما في ذلك استخدام الحمض النووي لإنشاء مخططات تستند إلى الاحتمالات للمشتبه به.

يمكن أن يشكل ذلك معضلات للحفاظ على الخصوصية والحريات المدنية ، خاصة وأن التقدم التكنولوجي يسمح بجمع المزيد من المعلومات من عينات eDNA الأصغر. استخدم دافي وزملاؤه تقنية متاحة بسهولة وبأسعار معقولة لمعرفة مقدار المعلومات التي يمكنهم الحصول عليها من الحمض النووي البشري الذي تم جمعه من البيئة في مجموعة متنوعة من الظروف ، مثل الممرات المائية الخارجية والهواء داخل المبنى.

تظهر نتائج بحثهم ، الذي نُشر يوم الاثنين في مجلة Nature Ecology & Evolution ، أن العلماء يمكنهم استعادة المعلومات الطبية والمتعلقة بالأصول من أجزاء دقيقة من الحمض النووي البشري العالقة في البيئة.

يقول علماء أخلاقيات الطب الشرعي وعلماء القانون إن النتائج التي توصل إليها فريق فلوريدا تزيد من الحاجة الملحة إلى لوائح شاملة للخصوصية الجينية. بالنسبة للباحثين ، فإنه يسلط الضوء أيضًا على عدم التوازن في القواعد حول مثل هذه التقنيات في الولايات المتحدة – حيث يسهل على مسؤولي إنفاذ القانون نشر تقنية جديدة نصف مخبوزة بدلاً من حصول الباحثين العلميين على الموافقة للدراسات لتأكيد أن النظام متساوٍ. يعمل.

القمامة الجينية إلى الكنز الجيني

لقد كان من الواضح لعقود أن شظايا حمضنا النووي تغطي الكوكب مثل القمامة. لا يبدو أن الأمر مهم. يعتقد العلماء أن الحمض النووي في البيئة كان صغيرًا جدًا ومتدهورًا جدًا بحيث لا يمكن استعادته بشكل هادف ، وأقل بكثير من استخدامه للتعرف على فرد بشري ، إلا إذا جاء من عينات مميزة مثل بقعة الدم أو شيء لمسه شخص ما.

تبنى باحثو الحياة البرية الحمض النووي البيئي على أي حال لأنهم يبحثون فقط عن أجزاء صغيرة جدًا من الحمض النووي – مسحًا لما يسمونه الرموز الشريطية التي ستحدد الكائنات في عينة إلى مستوى الأنواع. ولكن بعد العثور على مستويات “مفاجئة” من الحمض النووي الريبي البشري في عيناتهم أثناء مراقبة المرض في السلاحف البحرية في فلوريدا ، شرع دافي وفريقه في الحصول على صورة أكثر دقة لحالة الحمض النووي البشري في البيئة ، ومعرفة مقدار المعلومات عنها يمكن أن تكشف عن أشخاص في منطقة.

إيزابيل سيليجر / نيويورك تايمز

كدليل على المفهوم في إحدى تجاربهم ، أخذ الباحثون عينة من المياه بحجم علبة الصودا من جدول في سانت أوغسطين ، فلوريدا. ثم قاموا بتغذية المادة الجينية من العينة من خلال جهاز التسلسل النانوي ، والذي يسمح للباحثين بقراءة امتدادات أطول من الحمض النووي. تلك التي استخدموها تكلف حوالي 1000 دولار ، وهي بحجم ولاعة السجائر ويتم توصيلها بجهاز كمبيوتر محمول مثل محرك أقراص فلاش.

من العينات ، استعاد الفريق حمضًا نوويًا بشريًا أكثر وضوحًا مما توقعوه. ومع توسع المعرفة حول علم الوراثة البشرية ، يمكن أن يكشف تحليل حتى العينات المحدودة عن ثروة من المعلومات.

استعاد الباحثون ما يكفي من الحمض النووي للميتوكوندريا – الذي انتقل مباشرة من الأم إلى الطفل لآلاف الأجيال – لتوليد لقطة من السلالة الجينية للسكان حول الخور ، والتي تتوافق تقريبًا مع التركيب العرقي الذي تم الإبلاغ عنه في أحدث بيانات التعداد للمنطقة ( على الرغم من أن الباحثين لاحظوا أن الهوية العرقية هي وكيل ضعيف للأصل الوراثي). كانت عينة ميتوكوندريا واحدة كاملة بما يكفي لتلبية متطلبات قاعدة البيانات الفيدرالية للأشخاص المفقودين.

المراقبة والطب الشرعي

قالت آنا لويس ، الباحثة بجامعة هارفارد والتي تدرس الآثار الأخلاقية والقانونية والاجتماعية لأبحاث علم الوراثة ، إن الحمض النووي البيئي لم يناقش على نطاق واسع من قبل الخبراء في أخلاقيات علم الأحياء. لكن بعد النتائج التي توصل إليها دافي وزملاؤه ، سيكون الأمر كذلك.

وقالت إن التكنولوجيا التي تركز على eDNA يمكن استخدامها لمراقبة أنواع معينة من الناس – على سبيل المثال ، الأشخاص الذين لديهم خلفية سلفية معينة أو يعانون من حالات طبية أو إعاقات معينة.

يتفق الباحثون على أن الآثار المترتبة على مثل هذه الاستخدامات تعتمد على من يستخدم التكنولوجيا ولماذا. على الرغم من أن عينات eDNA المجمعة يمكن أن تساعد باحثي الصحة العامة في تحديد حدوث طفرة تسبب مرضًا في المجتمع ، يمكن استخدام عينة eDNA نفسها للعثور على الأقليات العرقية واضطهادها.

قال لويس “هذا يعطي أداة قوية جديدة للسلطات”. “هناك الكثير من الأسباب الدولية ، على ما أعتقد ، للقلق.” تجري دول مثل الصين بالفعل تتبعًا جينيًا مكثفًا وصريحًا للأقليات ، بما في ذلك التبتيون والأويغور. وقالت إن أدوات مثل تحليل eDNA يمكن أن تجعل الأمر أسهل بكثير.

يعتمد مقدار أبحاث eDNA الأخلاقية على حقل الألغام أيضًا على مدى إمكانية تحديد الفرد. في بعض الحالات ، يمكن تحقيقه بالفعل.

قال روبرت أوبراين ، عالم الأحياء الشرعي في جامعة فلوريدا الدولية ومحلل الحمض النووي في مختبر الجريمة السابق ، إن نوع البيانات الجينية التي استعادها دافي من الأماكن العامة لن يعمل مع الأساليب التي يستخدمها موظفو إنفاذ القانون في الولايات المتحدة حاليًا لتحديد الأفراد. .

قال أوبراين إنه عندما يقارن محللو الحمض النووي لإنفاذ القانون عينة من مسرح الجريمة بمشتبه به ، فإنهم ينظرون إلى 20 علامة منتشرة عبر الجينوم البشري يتم تتبعها بواسطة نظام مؤشر الحمض النووي المدمج التابع لمكتب التحقيقات الفيدرالي ، أو CODIS. هذه العلامات مفيدة فقط إذا كان هناك يقين من أن العديد منها يأتي من نفس الشخص ، ولأن شظايا eDNA التي درسها دافي لا يمكنها التقاط أكثر من علامة واحدة في وقت واحد ، فإن مكان عام مثل تيار فلوريدا يصبح أحجية بانوراما كابوسية .

ومع ذلك ، يقترح باحثو الطب الشرعي أن التعرف الفردي من eDNA يمكن أن يكون ممكنًا بالفعل في الأماكن المغلقة حيث كان عدد الأشخاص أقل. في أكتوبر ، قام فريق من مركز أبحاث الطب الشرعي في مستشفى جامعة أوسلو بتجربة تقنية جديدة لاستعادة الحمض النووي البشري من عينات الهواء وتمكن من إنشاء ملفات تعريف CODIS كاملة من الحمض النووي المحمول جواً داخل المكتب.

من الذي يحصل على الوصول عندما يكون الحمض النووي مجانيًا لأخذها؟

في الولايات المتحدة ، تختلف القواعد بشكل كبير بالنسبة لمن يُسمح له بالتقاط الحمض النووي وتحليله.

يجب على علماء الجامعات الذين يأملون في معرفة المزيد عن eDNA البشرية تبرير نطاق وخصوصية دراساتهم في عملية غير كاملة تشمل مجالس الأخلاقيات في مؤسساتهم والتي يمكن أن تحد من التجارب أو ترفضها. لكن لا توجد حواجز حماية كهذه لمسؤولي إنفاذ القانون الذين يحاولون استخدام تقنية جديدة.

قالت باربرا برينساك ، الأستاذة بجامعة فيينا التي تدرس تنظيم تقنية الحمض النووي في الطب: “هناك اختلال في التوازن في جميع أنظمة العالم تقريبًا بين ما يُسمح بإنفاذ القانون بفعله ، مقابل الأبحاث الممولة من القطاع العام ، مقابل الشركات الخاصة”. والطب الشرعي.

بعض البلدان ، بما في ذلك ألمانيا ، لديها قائمة خضراء معتمدة من التقنيات وأشكال الأدلة التي يمكن لوكالات إنفاذ القانون استخدامها ، ولكن العكس هو الصحيح في الولايات المتحدة.

قال مورفي: “إنه الغرب المتوحش بالكامل ، وهو مجاني للجميع”. “المفهوم هو أن الشرطة يمكنها نوعًا ما أن تفعل ما تريد ما لم يتم حظره صراحة.”

ظهر هذا المقال في الأصل في صحيفة نيويورك تايمز.