Dobrodziejstwo i etyczne dylematy, DNA uwalniane do środowiska

„Nature Ecology & Evolution” opublikowało najnowsze wyniki badań przeprowadzone przez badaczy z University of Florida (UF), z którego wynika, że DNA uwalniane do środowiska to zjawisko wszechobecne. Proces uwalniania DNA zachodzi, gdy kaszlemy, plujemy, wydalamy czy myjemy się. Obecnie znaleźć je można praktycznie wszędzie, co jest dobrodziejstwem dla nauki, ale też rodzi poważne etyczne dylematy.

DNA uwalniane do środowiska

.Ludzkie DNA znaleźć można na plażach, w oceanach, rzekach, w dżungli, na parnej Florydzie i w zimnej Irlandii. Unosi się w powietrzu, którym oddychamy. Jest wszędzie, poza najbardziej odizolowanymi wyspami i niedostępnymi szczytami górskimi – wynika z badania przeprowadzonego przez badaczy z University of Florida (UF).

Ich najnowszy projekt polegał na zsekwencjonowaniu tego szeroko rozpowszechnionego DNA. Zebrane próbki okazały się być tak wysokiej jakości, że naukowcy mogli zidentyfikować w nim mutacje związane z chorobami i określić genetyczne pochodzenie populacji. Mało tego – byli nawet w stanie dopasować znalezioną w środowisku informację genetyczną do poszczególnych osób, które zgłosiły się do udziału w eksperymencie.

„Ta wszechobecność DNA jest jednak zarówno naukowym dobrodziejstwem, jak i dylematem etycznym” – ostrzegają autorzy publikacji.

Etyczne podejście do DNA

.Prof. David Duffy, zajmujący się na co dzień genomiką chorób dzikich zwierząt, opowiada, że etycznie traktowane środowiskowe próbki DNA mogą przynieść korzyści na bardzo wielu polach: od medycyny i nauk o środowisku, przez archeologię, po kryminalistykę. Na przykład analizując próbki pobrane ze ścieków czy stanowisk archeologicznych naukowcy mogą śledzić ewolucję mutacji związanych z nowotworami. Na podstawie DNA unoszącego się w powietrzu w okolicy miejsca zbrodni policja mogłaby szybciej i łatwiej identyfikować podejrzanych.

Ale dane tego typu muszą być traktowane ze szczególną ostrożnością. Już teraz naukowcy i organy regulacyjne zmagają się z dylematami etycznymi związanymi z przypadkowym lub celowym zbieraniem informacji genetycznych człowieka nie z próbek krwi, ale z piasku, wody czy właśnie powietrza.

Omawiany artykuł opisuje dużą łatwość zbierania ludzkiego DNA niemal z każdego miejsca, jakie można sobie wyobrazić. „Przez cały czas trwania tego projektu byliśmy nieustannie zaskakiwani ilością ludzkiego DNA, które znajdowaliśmy, oraz jego jakością – mówi prof. Duffy. – W większości przypadków jakość była praktycznie taka sama, jak wtedy, kiedy celowo i profesjonalnie pobieramy próbkę DNA od jakiejś osoby”.

Ze względu na możliwość potencjalnej identyfikacji jednostek cały projekt przeprowadzono za zgodą instytucjonalnej komisji rewizyjnej UF, która dba o przestrzeganie etycznych barier podczas badań naukowych.

„Standardem w nauce jest publiczne udostępnianie sekwencji środowiskowego DNA. Ale to oznacza, że jeśli udostępniamy je w całości, nie odrzucając informacji pochodzącej od ludzi, potencjalnie każdy może skorzystać z tych wrażliwych danych – tłumaczy prof. Duffy. – To rodzi problemy związane ze zgodą i jej brakiem. Czy powinniśmy uzyskiwać zgodę na pobieranie takich próbek? Czy trzeba ustanowić jakieś regulacje w celu usunięcia informacji o ludziach?”

Cały projekt zespołu Duffy’ego rozpoczął się od badania zagrożonych żółwi morskich i ich nowotworów. Potrzebne DNA badacze pozyskiwali ze śladów żółwi pozostawionych na piasku. Wiedzieli, że ludzkie DNA także znajdzie się w próbkach – i prawdopodobnie w wielu innych miejscach – jednak nie zdawali sobie sprawy ze skali tej obecności oraz z tego, czy jest ono wystarczająco nienaruszone, aby odczytać z niego przydatne informacje.

Szczegóły badania

.Najpierw wysokojakościowe ludzkie DNA zespół odnalazł w oceanie i rzekach, które badał. Znajdowało się nie tylko w pobliżu miasta, ale także daleko od wszelkich osad ludzkich i na plażach, do których ludzie nie mają dostępu. Jedyny test, który dał wynik negatywny na obecność DNA człowieka, przeprowadzono na egzotycznej, nigdy nie odwiedzanej przez ludzi, wyspie.

„Teraz, gdy stało się jasne, że ludzkie DNA można tak łatwo pobrać ze środowiska – mówi Duffy – nadszedł czas, aby decydenci i społeczności naukowe poważnie potraktowały kwestie dotyczące zgody i prywatności oraz zrównoważyły je z możliwymi korzyściami płynącymi z badania tego +porzuconego+ DNA”.

„Za każdym razem, gdy dokonujemy postępu technologicznego, pojawiają się korzyści i zagrożenia. Tu nie jest inaczej. Ale są to na tyle delikatne kwestie, że chcemy je podnosić już teraz. Na tyle wcześnie, aby decydenci i społeczeństwo mieli czas na opracowanie odpowiednich przepisów” – podsumowuje autor badania.

Pamięć zapisana w DNA

.Z punktu widzenia informatyki DNA jako potencjalne medium przechowywania danych ma wspaniałe właściwości – piszą na łamach „Wszystko co Najważniejsze” prof. Aleksandra OBRĘPALSKA-STĘPLOWSKA i prof. Maciej J. OGORZAŁEK. W tekście pod tytułem „Pamięć zapisana w DNA. Na styku biotechnologii i informatyki” autorzy podkreślali, że „przechowywanie tak dużej ilości danych, możliwość ich kopiowania, przekazywania oraz skuteczne mechanizmy kontroli ich poprawności i korekty błędów – to naturalne cechy kwasu dezoksyrybonukleinowego, DNA. Gdy dodamy do tego, że DNA można wyizolować i poznać jego sekwencję (czyli zakodowaną w nim informację), nawet jeśli pochodzi z dobrze zakonserwowanych skamielin sprzed tysięcy lat, to mamy nośnik idealny. I DNA jest idealnym nośnikiem danych biologicznych, czego dowodem są wszystkie organizmy żywe na świecie. Nic więc zatem dziwnego, że coraz częściej upatruje się w DNA alternatywnego nośnika danych cyfrowych”.