Florida Üniversitesi’nde yapılan bir araştırma, okyanus, nehir yolları ve hava gibi izole alanlarda bile neredeyse her yerde insan DNA’sı buldu. Araştırmacılar, bu çevresel DNA’yı (eDNA), hastalıkla ilgili mutasyonları ve yakın popülasyonların genetik atalarını tanımlayabilecekleri ölçüde sıralayabildiler. Proje lideri David Duffy’ye göre bu eDNA’nın kullanımı tıp, çevre bilimi, arkeoloji ve adli kriminal tıp gibi alanlarda önemli uygulamalara sahip olabilir. Bununla birlikte çalışma, çevreden insan genetik bilgilerinin kasıtsız veya kasıtlı olarak toplanmasıyla ilgili etik kaygıları da vurgulamaktadır.
Florida Üniversitesi araştırmacıları, neredeyse tüm ortamlarda yüksek kaliteli insan DNA’sı buldular. tıp, arkeoloji ve adli kriminal tıp gibi alanlarda potansiyel uygulamalar. Ancak bu, çevresel DNA’nın (eDNA) toplanmasını ve kullanılmasını yöneten yönergelere duyulan ihtiyacın altını çizerek, izin ve mahremiyetle ilgili önemli etik kaygılara yol açar.
Sahilde. Okyanusta. Nehir yollarında seyahat etmek. Bunaltıcı Florida’da ve soğuk İrlanda’da. Havada uçarken bile.
Öksürüyor, tükürüyor, saçımızı döküyor ve DNA’mızı tüm bu yerlere ve daha sayısız yere akıtıyoruz. Florida Üniversitesi’nde yapılan yeni bir araştırmaya göre, izole edilmiş adalar ve ücra dağ zirveleri dışında neredeyse her yerde insan yaşamına dair işaretler bulunabiliyor.
Her yerde aynı anda bulunmanın hem bilimsel bir nimet hem de etik bir ikilem olduğunu söyleyen UF araştırmacıları, bu yaygın DNA’yı diziledi. DNA o kadar yüksek kalitedeydi ki, bilim adamları hastalıkla ilişkili mutasyonları tanımlayabilir ve yakın popülasyonların genetik atalarını belirleyebilirdi. Hatta hatalı DNA’larının kurtarılmasına gönüllü olan bireysel katılımcılarla genetik bilgileri eşleştirebilirler.
Jessica Farrell ve Sean Goggin, Moultrie Creek, St. Augustine Florida’da su örnekleri topluyor. Kredi: Todd Osbourne
Projeye liderlik eden UF vahşi yaşam hastalıkları genom bilimi profesörü David Duffy, etik bir şekilde işlenen çevresel DNA örneklerinin tıp ve çevre biliminden arkeoloji ve adli kriminal tıbba kadar birçok alana fayda sağlayabileceğini söylüyor. Örneğin, araştırmacılar, gizli insan DNA’sını kontrol ederek atık sudaki kanser mutasyonlarını izleyebilir veya keşfedilmemiş arkeolojik alanları tespit edebilir. Ya da dedektifler, bir suç mahallinin havada süzülen DNA’sından şüphelileri teşhis edebilir.
Ancak bu düzeydeki kişisel bilgiler son derece dikkatli bir şekilde kullanılmalıdır. Şimdi, bilim adamları ve düzenleyiciler, kan örneklerinden değil, bir kepçe kumdan, bir şişe sudan veya bir kişinin nefesinden kazara veya kasıtlı olarak insan genetik bilgilerinin süpürülmesinin doğasında var olan etik ikilemlerle uğraşmak zorunda.
Nature Ecology and Evolution dergisinde 15 Mayıs’ta yayınlanan Duffy’nin grubu tarafından hazırlanan makale, neredeyse baktıkları her yerde insan DNA’sı toplamanın görece kolaylığını özetliyor.
“Bu proje boyunca sürekli olarak ne kadar insan DNA’sına sahip olduğumuza şaşırdık. Bulduğumuz DNA ve bu DNA’nın kalitesi, ”dedi Duffy. “Çoğu durumda kalite, bir kişiden numune aldığınız duruma neredeyse eşdeğerdir.”
Fiona Duffy ve David Duffy filtreleme suyu numuneleri, Wicklow Ireland. Nehrin başladığı uzak dağ zirvesi dışında, bir nehirden örnek aldıkları her yerde DNA bulundu. Kredi: Jenny Whilde
Bireyleri potansiyel olarak tanımlama yeteneği nedeniyle, araştırmacılar bu tür araştırmalar için etik korkulukların gerekli olduğunu söylüyor. Çalışma, araştırma çalışmaları sırasında etik yönergelere uyulmasını sağlayan UF’nin kurumsal inceleme kurulunun onayı ile yapılmıştır.
“Bu dizileri herkesin erişimine açmak bilimde standarttır. Ancak bu aynı zamanda, insan bilgilerini elemezseniz, herhangi birinin gelip bu bilgileri toplayabileceği anlamına da gelir,” dedi Duffy. “Bu, rıza ile ilgili sorunları gündeme getiriyor. Bu numuneleri almak için onay almanız gerekiyor mu? Ya da insan bilgilerini kaldırmak için bazı kontroller mi başlatıyorsunuz?”
UF’nin Whitney Deniz Biyolojisi Bilimi Laboratuvarı ve Deniz Kaplumbağası Hastanesi’ndeki Duffy ekibi, nesli tükenmekte olan deniz kaplumbağalarını incelemek ve Duyarlı oldukları viral kanserler. Kumdaki kaplumbağa izlerinden yararlı DNA toplayarak araştırma programlarını büyük ölçüde hızlandırdılar.
Bilim adamları, insan eDNA’sının kaplumbağa örneklerinde ve muhtemelen baktıkları diğer birçok yerde bulunacağını biliyorlardı. Modern genetik dizileme teknolojisiyle, çevresel bir örnekteki her organizmanın DNA’sını dizilemek artık çok kolay. Sorular, ne kadar insan DNA’sı olacağı ve yararlı bilgiler barındıracak kadar bozulmamış olup olmadığıydı.
Ekip, Whitney Laboratuvarı’nı çevreleyen okyanusta ve nehirlerde, hem kasabanın yakınında hem de insandan uzakta kaliteli insan DNA’sı buldu. yerleşim, hem de izole plajlardan kumda. Ulusal Park Servisi tarafından kolaylaştırılan bir testte, araştırmacılar uzak bir adanın insanların hiç ziyaret etmediği bir kısmına seyahat ettiler. Beklendiği gibi insan DNA’sı içermiyordu. Ancak, gönüllü katılımcıların kumdaki ayak izlerinden DNA elde edebildiler ve anonim katılımcıların izniyle genomlarının parçalarını sıralayabildiler.
Duffy, tekniği memleketi İrlanda’da da test etti. Duffy, okyanusa giden yolda kasabanın içinden geçen bir nehrin izini sürerken, medeniyetten uzakta, nehrin başladığı uzak dağ deresi dışında her yerde insan DNA’sı buldu.
Bilim adamları ayrıca bir veterinerden oda havası örnekleri topladılar. hastane. Personel, hasta hayvan ve yaygın hayvan virüsleriyle eşleşen DNA’yı kurtardılar.
Artık insan eDNA’sının kolayca örneklenebileceği açık olduğuna göre Duffy, politika yapıcıların ve bilimsel toplulukların izin ve mahremiyet konularını ciddiye alma zamanının geldiğini söylüyor ve onları bu hatalı DNA’yı incelemenin olası faydalarına karşı dengeleyin.
“Ne zaman bir teknolojik ilerleme kaydetsek, teknolojinin kullanılabileceği faydalı şeyler vardır ve teknolojinin kullanılabileceği şeylerle ilgili. Duffy, burada farklı değil, dedi. “Bunlar, politika yapıcıların ve toplumun yönetmelikler geliştirmek için zamanı olsun diye erkenden gündeme getirmeye çalıştığımız sorunlar.”
Referans: “Kasıtsız insan genomu avı ve kasıtlı yakalama, çevresel DNA ile ilgili yararlı uygulamaları ve etik kaygıları artırıyor”, Liam Whitmore , Mark McCauley, Jessica A. Farrell, Maximilian R. Stammnitz, Samantha A. Koda, Narges Mashkour, Victoria Summers, Todd Osborne, Jenny Whilde ve David J. Duffy, 15 Mayıs 2023, Nature Ecology & Evolution.
{18 }DOI: 10.1038/s41559-023-02056-2