ДНК человека повсюду и это благо для науки 

Согласно новому исследованию Университета Флориды, признаки человеческой жизни можно найти почти везде, за исключением изолированных островов и отдаленных горных вершин. Повсеместное распространение является одновременно и научным благом, и этической дилеммой, говорят исследователи, секвенировавшие широко распространенную ДНК. Опубликованная в журнале Nature Ecology and Evolution статья группы профессора Даффи описывает относительную простоту сбора ДНК человека практически везде, куда бы ни посмотреть.

ДНК была такого высокого качества, что ученые смогли идентифицировать мутации, связанные с болезнью, и определить генетическое происхождение близлежащих популяций. Они могли даже сопоставить генетическую информацию с отдельными участниками, которые вызвались восстановить свою ошибочную ДНК.

Дэвид Даффи, профессор геномики болезней диких животных из Университета штата Флорида, который руководил проектом, говорит, что образцы ДНК из окружающей среды, обработанные с соблюдением этических норм, могут принести пользу в областях от медицины и науки об окружающей среде до археологии и криминальной экспертизы. Например, исследователи могли бы отслеживать раковые мутации в сточных водах или находить неизведанные археологические памятники, проверяя наличие скрытой ДНК человека. Или детективы могли идентифицировать подозреваемых по ДНК, витающей в воздухе на месте преступления.

Но с этим уровнем личной информации нужно обращаться крайне осторожно. Теперь ученые и регулирующие органы должны решить этические дилеммы, связанные со случайным или преднамеренным получением генетической информации человека не из образцов крови, а из совка песка, флакона с водой или дыхания человека.

«На протяжении всего этого проекта мы постоянно удивлялись тому, сколько человеческой ДНК мы находим, и качеству этой ДНК», — сказал Даффи. «В большинстве случаев качество почти эквивалентно тому, если бы вы взяли образец у человека».

Исследователи говорят, что из-за способности потенциально идентифицировать людей для такого рода исследований необходимы этические ограничения. Исследование было проведено с одобрения институционального наблюдательного совета UF, который обеспечивает соблюдение этических принципов во время исследований.

«В науке стандартно делать эти последовательности общедоступными. Но это также означает, что если вы не отсеиваете человеческую информацию, любой может прийти и собрать эту информацию», — сказал Даффи. «Это вызывает вопросы, связанные с согласием. Нужно ли вам получать согласие на взятие этих образцов? Или ввести некоторые меры контроля для удаления информации о людях?»

Команда Даффи из Лаборатории морских биологических наук Уитни и Госпиталя морских черепах UF успешно использовала экологическую ДНК или эДНК для изучения находящихся под угрозой исчезновения морских черепах и вирусных видов рака, которым они подвержены. Они извлекли полезную ДНК из черепашьих следов на песке, что значительно ускорило их исследовательскую программу.

Ученые знали, что эДНК человека окажется в образцах их черепах и, вероятно, во многих других местах, которые они искали. Благодаря современной технологии генетического секвенирования теперь легко секвенировать ДНК каждого организма в образце из окружающей среды. Вопросы заключались в том, сколько будет человеческой ДНК и достаточно ли она неповреждена, чтобы содержать полезную информацию.

Команда обнаружила качественную человеческую ДНК в океане и реках, окружающих лабораторию Уитни, как вблизи города, так и вдали от населенных пунктов, а также в песке с изолированных пляжей. В ходе теста, организованного Службой национальных парков, исследователи отправились в часть отдаленного острова, никогда не посещаемого людьми. Как и ожидалось, в нем не было ДНК человека. Но им удалось извлечь ДНК из следов добровольцев на песке и секвенировать части их геномов с разрешения анонимных участников.

Даффи также испытал эту технику в своей родной Ирландии. Проследив путь вдоль реки, протекающей через город к океану, Даффи нашел человеческую ДНК повсюду, кроме отдаленного горного ручья, где река берет начало, вдали от цивилизации. Ученые также собрали пробы воздуха в помещении ветеринарной больницы. Они восстановили ДНК, совпадающую с персоналом, пациентом-животным и обычными вирусами животных.

Теперь, когда стало ясно, что образец эДНК человека можно легко получить, Даффи говорит, что пришло время для политиков и научных сообществ серьезно отнестись к вопросам, связанным с согласием и конфиденциальностью, и сбалансировать их с возможными преимуществами изучения этой ошибочной ДНК.

«Каждый раз, когда мы совершаем технологический прогресс, появляются полезные вещи, для которых технология может быть использована, и вещи, для которых технология может быть использована. Здесь все то же самое», — сказал Даффи. «Это вопросы, которые мы пытаемся поднять на раннем этапе, чтобы у политиков и общества было время разработать правила».