Vaš DNK sada može da se izvuče iz vazduha, vode, snega…
Dejvid Dafi, genetičar sa Univerziteta Florida, samo je želeo da pronađe bolji način za praćenje bolesti kod morskih kornjača. Onda je počeo da pronalazi ljudski DNK svuda gde je pogledao.
Tokom poslednje decenije, istraživači divljih životinja su usavršili tehnike za oporavak DNK iz životne sredine, ili eDNK – tragove genetskog materijala koje sva živa bića ostavljaju za sobom. Moćno i jeftino sredstvo za ekologe, eDNK je svuda – lebdi u vazduhu ili se zadržava u vodi, snegu, medu, pa čak i u vašoj šoljici čaja. Istraživači su koristili metod da otkriju invazivne vrste pre nego što preuzmu vlast, da prate ranjive ili tajne populacije divljih životinja, pa čak i da ponovo otkriju vrste za koje se smatra da su izumrle. Tehnologija eDNK se takođe koristi u sistemima za nadzor otpadnih voda za praćenje Covida i drugih patogena.
Ali sve vreme, naučnici koji su koristili eDNK tiho su vraćali gomilu ljudske DNK. Za njih je to zagađenje, neka vrsta ulova ljudskog genoma koji blati njihove podatke. Ali šta ako je neko krenuo da sakupi ljudsku eDNK namerno?
Nove tehnike prikupljanja DNK su „kao mačja trava“ za službenike za sprovođenje zakona, kaže Erin Marfi, profesor prava na Pravnom fakultetu Univerziteta u Njujorku, specijalizovana za korišćenje novih tehnologija u krivičnom pravnom sistemu. Policija je brzo prihvatila nedokazane alate, kao što je korišćenje DNK za kreiranje skica osumnjičenog zasnovanih na verovatnoći.
To bi moglo predstavljati dileme za očuvanje privatnosti i građanskih sloboda, posebno pošto tehnološki napredak omogućava prikupljanje više informacija iz sve manjih uzoraka eDNK. Dr Dafi i njegove kolege su koristili lako dostupnu i pristupačnu tehnologiju da vide koliko informacija mogu da sakupe iz ljudske DNK prikupljene iz okoline u različitim okolnostima, kao što su spoljni vodeni putevi i vazduh unutar zgrade.
Rezultati njihovog istraživanja, objavljeni u ponedeljak u časopisu Nature Ecology & Evolution, pokazuju da naučnici mogu da povrate medicinske informacije i informacije o precima iz sitnih fragmenata ljudske DNK koji se zadržavaju u okruženju.
👉 Procureli dokumenti SZO otkrivaju plan da se deca prisile da imaju seksualne partnere https://t.co/1OZhvNhBoq
— Nulta Tačka (@NultaTackaSrb) May 22, 2023
Forenzički etičari i pravni naučnici kažu da nalazi tima sa Floride povećavaju hitnost za sveobuhvatne propise o genetskoj privatnosti. Za istraživače, to takođe naglašava neravnotežu u pravilima u vezi sa takvim tehnikama u Sjedinjenim Državama — da je službenicima za sprovođenje zakona lakše da primene napola pripremljenu novu tehnologiju nego naučnim istraživačima da dobiju odobrenje za studije koje će potvrditi da je sistem čak i funkcioniše.
Genetsko smeće u genetsko blago
Decenijama je jasno da fragmenti našeg DNK pokrivaju planetu poput smeća. Činilo se da to jednostavno nije važno. Naučnici su verovali da je DNK u okolini premala i previše degradirana da bi se smisleno oporavila, a još manje da se koristi za identifikaciju pojedinačnog ljudskog bića, osim ako nije došla iz različitih uzoraka poput mrlje od krvi ili predmeta koji je neko dodirnuo.
Istraživači divljih životinja su ipak prihvatili DNK životne sredine jer traže samo veoma male segmente DNK – skenirajući ono što nazivaju bar kodovima koji će identifikovati stvorenja u uzorku do nivoa vrste. Ali nakon što su otkrili „iznenađujuće“ nivoe ljudske eDNK u svojim uzorcima dok su pratili bolesti morskih kornjača na Floridi, dr Dafi i njegov tim su krenuli da dobiju precizniju sliku stanja ljudske DNK u okruženju i da vide koliko informacija bi mogli otkriti o ljudima na nekom području.
Kao dokaz koncepta u jednom od svojih eksperimenata, istraživači su uzeli uzorak vode veličine limenke iz potoka u St. Augustine, na Floridi. Zatim su hranili genetski materijal iz uzorka kroz sekvencer nanopora, koji omogućava istraživačima da čitaju duže delove DNK. Onaj koji su koristili koštao je oko 1000 dolara, veličine je upaljača za cigarete i uključuje se u laptop kao fleš disk.
Iz uzoraka, tim je pronašao mnogo čitljiviju ljudsku DNK nego što je očekivao. I kako se znanje o ljudskoj genetici širi, analiza čak i ograničenih uzoraka može otkriti obilje informacija.
Istraživači su pronašli dovoljno mitohondrijalne DNK — koja se prenosila direktno sa majke na dete hiljadama generacija — da bi napravili snimak genetskog porekla stanovništva oko potoka, što je otprilike u skladu sa rasnim sastavom prijavljenim u najnovijim podacima popisa za tu oblast (iako istraživači primećuju da je rasni identitet loš zamenik za genetsko poreklo). Jedan mitohondrijski uzorak bio je čak dovoljno kompletan da ispuni uslove za federalnu bazu podataka nestalih osoba.
Takođe su otkrili ključne mutacije za koje se pokazalo da nose veći rizik od dijabetesa, srčanih problema ili nekoliko očnih bolesti. Prema njihovim podacima, neko čiji se genetski materijal našao u uzorku imao je mutaciju koja bi mogla da dovede do retke bolesti koja izaziva progresivno neurološko oštećenje i često je fatalna. Bolest je nasledna i ne može se pojaviti do pacijentovih 40-ih godina.
Nadzor i forenzika
Ana Luis, istraživač sa Harvarda koja proučava etičke, pravne i društvene implikacije istraživanja genetike, rekla je da stručnjaci za bioetiku nisu naveliko raspravljali o DNK životne sredine. Ali nakon nalaza dr Dafija i njegovih kolega, trebalo bi.
Tehnologija fokusirana na eDNK, rekla je ona, mogla bi da se koristi za nadzor određenih vrsta ljudi – na primer, ljudi sa specifičnim poreklom ili sa određenim zdravstvenim stanjima ili invaliditetom.
Implikacije takve upotrebe, slažu se istraživači, zavise od toga ko koristi tehnologiju i zašto. Dok bi objedinjeni uzorci eDNK mogli da pomognu istraživačima javnog zdravlja da utvrde učestalost mutacije koja izaziva bolest u zajednici, isti uzorak eDNK bi se podjednako mogao koristiti za pronalaženje i progon etničkih manjina.
