通過(guò)寄居某人體內的微生物DNA可識別出此人的身份。
研究人員發(fā)現,通過(guò)寄居人體的微生物集成DNA,能夠特異性地識別出個(gè)人的身份,這就產(chǎn)生了個(gè)人隱私問(wèn)題。
這項發(fā)現刊登于5月11日的《美國國家科學(xué)院期刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。文章指出,在一項匿名試驗研究中,通過(guò)寄生于人體的微生物(即其微生物組),很有可能識別出個(gè)人身份,從而泄露某人的健康狀況、飲食以及種族等細節信息。無(wú)獨有偶,4月29日發(fā)表于《基因組研究》(Genome Research)的一項研究也聲稱(chēng),在由NIH維護的公開(kāi)性微生物組DNA數據中,也含有具備潛在辨識性的人類(lèi)DNA。
當然,兩篇論文均未依據微生物組的信息披露出受試者的姓名——估計目前這么做也會(huì )很困難——但他們有提出,這種具有引導性的微生物組研究應該得到備案。
來(lái)自馬薩諸塞州波斯頓哈佛陳曾熙公共衛生學(xué)院(Harvard T. H. Chan School of Public Health)的計算生物學(xué)家Curtis Huttenhower牽頭了這項最新出爐的研究。他表示,目前,微生物組的數據管理還帶著(zhù)點(diǎn)兒西部荒原的意思。但隨著(zhù)整個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展,人們需要切實(shí)地意識到,他們的微生物組具有高度的特異性。
其實(shí)這事并不新鮮,人類(lèi)基因組研究早就因為隱私問(wèn)題受到了數年的關(guān)注。2013年,有科學(xué)家宣布,他們能在一項國際性的千人基因組項目(1,000 Genomes project)中,確定出5位匿名受試者的姓名,這是通過(guò)參照其DNA以及宗族譜系數據庫(包含年齡、居住地和姓氏)獲知的。
近年來(lái),微生物組對人類(lèi)的健康與行為的影響已逐漸成為研究的熱點(diǎn)。而人類(lèi)微生物組研究所得的數據往往都以公開(kāi)貯存庫作為最后的歸宿,但隨著(zhù)時(shí)間的推移,這些微生物組是否能夠永久性地識別出所屬特定的人,目前尚未清楚。
Huttenhower的團隊利用源自NIH人類(lèi)微生物組計劃(HMP)的公開(kāi)數據,搜索采自人體各個(gè)部位的樣本(包括腸道、口腔、皮膚和陰道),以將這些同時(shí)具有特定識別性和時(shí)間穩定性的微生物遺傳標記組合起來(lái)(盡管HMP無(wú)法識別出個(gè)人姓名,但分辨出樣本的捐獻先后順序(數周前或數月前)還是可能的。)。
值得一提的是,糞便樣本能提供最佳的微生物識別標志:在86%的情況下,一個(gè)人的首次樣本能與其二次樣本相關(guān)聯(lián)。而皮膚樣本能獲得精確匹配的幾率只有大約四分之一。研究者還指出,在識別個(gè)人方面,基于個(gè)體微生物菌株的DNA標記能起到最佳作用,它比那些基于微生物種類(lèi)的識別方法要好得多。
對于團隊的成果,Huttenhower總結道,這應該就是“利用微生物組數據,通過(guò)單一試驗,即可非凡性地挑戰所有問(wèn)題”。他認為,可能發(fā)生的隱私風(fēng)險漏洞恐怕在于研究方案上,比如某人參加了兩項不同的微生物組研究,若每一組都含有相異的補充信息(諸如年齡及健康狀況),那就可能出現泄露。
不過(guò),微生物組本身就可能產(chǎn)生隱私風(fēng)險,因為它們不可避免地與人類(lèi)DNA糾纏不休。盡管NIH早已竭力思考如何去除人類(lèi)DNA的方法,以防其進(jìn)入HMP數據庫,但結果不容樂(lè )觀(guān)。據加利福尼亞州勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室(Lawrence Livermore National Laboratory)的一位計算生物學(xué)家、團隊帶頭人Jonathan Allen發(fā)現,樣本的污染問(wèn)題仍普遍存在。該團隊了解到,短串聯(lián)重復序列(short tandem repeats)一般在不同的人中會(huì )發(fā)生變化,因此在法醫學(xué)中用于DNA匹配。但這種序列若是出現在微生物組樣本中,是否能構成一個(gè)精確的DNA標記呢?Allen表示目前還無(wú)法確定,但它在公眾適用性DNA數據庫的出現率的提高增加了這種可能性!痘蚪M研究》表示,只要NIH能從其數據庫中除去已知的人類(lèi)基因序列,那么他們就同意刊登Allen及其團隊的論文。
紐約基因組中心(New York Genome Center)的計算遺傳學(xué)家Yaniv Erlich所帶領(lǐng)的團隊正是在千人基因組研究中識別出了受試者。他表示,雖然僅基于微生物組來(lái)識別出某人的幾率很低,但研究者們應當采取適當的措施來(lái)保護個(gè)人隱私。而德克薩斯州休斯頓貝勒醫學(xué)院(Baylor College of Medicine)的生物倫理學(xué)家Amy McGuire表示,由于參加HMP的受試者都已被告知風(fēng)險存在,所以他認為,不應該會(huì )出現針對此事的非理性恐慌。
但是,反應過(guò)度卻可能會(huì )減緩人們對微生物組的了解步伐。位于馬里蘭州貝塞斯達的NIH附屬?lài)⑷祟?lèi)基因組研究所(National Human Genome Research Institute)的政策負責人Laura Rodriguez表示,只要保護措施到位,比如盡可能地將人類(lèi)DNA從HMP數據庫中去除,那么“我們將希望保持其大門(mén)開(kāi)放,畢竟它能為科學(xué)增添價(jià)值!
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