DNKni shifrlash - DNA encryption

DNKni shifrlash genetik ma'lumotni a tomonidan yashirish yoki chalkashtirish jarayoni hisoblash takomillashtirish maqsadida usul genetik maxfiylik yilda DNKning ketma-ketligi jarayonlar. The inson genomi murakkab va uzoq, ammo barcha genomni o'qishdan ko'ra, kichikroq o'zgaruvchanliklardan muhim va aniqlovchi ma'lumotlarni talqin qilish juda mumkin. Butun inson genomi - bu juftlashgan 3,2 milliard taglik nukleotidlar, hayotning qurilish bloklari, lekin shaxslar o'rtasida genetik o'zgarish insoniyatning xilma-xilligi, turli xil kasalliklarning patologiyasi va ajdodlar hikoyasini hisobga oladigan muhim 0,5% bilan faqat 0,5% farq qiladi.[1] Rivojlanayotgan strategiyalar turli xil usullarni o'z ichiga oladi, masalan tasodifiy algoritmlar va kriptografik yondashuvlar, ga identifikatsiyani olib tashlamoq genetik ketma-ketlikni shaxsdan va asosan genomning qolgan qismini keraksiz so'rovlardan himoya qilgan holda, faqat kerakli ma'lumotlarni ajratib turadi. Hozirda ustuvor yo'nalish - qaysi usullarning mustahkamligini aniqlash va genetik maxfiylikni doimiy ravishda himoya qilishni siyosati qanday ta'minlashi kerak.

Tarix

2003 yilda Milliy genom tadqiqot instituti va uning sheriklari birinchi butun inson genomini muvaffaqiyatli ravishda tartiblashdi, a loyiha buni amalga oshirish uchun atigi 3 milliard dollardan kam mablag 'sarflandi.[2] To'rt yildan so'ng, Jeyms Uotson - DNK tuzilishini birgalikda kashf etganlardan biri - o'z genomini 1,5 million dollardan kamroq ketma-ketlikda topishga muvaffaq bo'ldi.[3] Genetik sekvensiya texnologiyalari ko'payganligi, soddalashtirilganligi va klinik vositalarga moslashganligi sababli, ular endi juda kam xarajat evaziga individual genetik identifikatorlar to'g'risida aql bovar qilmaydigan tushunchalarni taqdim etishi mumkin, bunda biotexnika raqobatchilari ushbu nomga da'vogar bo'lishadi. $ 1000 genom.[4] Endilikda genetik material odamning tupuriklaridan, sochlaridan, terisidan, qonidan yoki boshqa manbalardan olinishi, ketma-ketligi, raqamlashtirilishi, saqlanishi va ko'p maqsadlarda ishlatilishi mumkin. Ma'lumotlar har doim raqamlashtirilsa va saqlansa, maxfiylikni buzish ehtimoli mavjud.[5] Zamonaviy bo'lsa-da butun genom ketma-ketligi texnologiyasi misli ko'rilmagan kirish va tushunish imkoniyatini berdi inson genomi va potentsiallari uchun hayajon shaxsiylashtirilgan tibbiyot, shuningdek, bu shaxsning muhim ko'rsatmalarini - ularning DNKlarining ketma-ketligini ochish jarayonida kuzatiladigan axloqiy va maxfiylik xatarlari to'g'risida jiddiy suhbatni keltirib chiqardi.

Tadqiqot

Genetik ketma-ketlik kasallikning kelib chiqishi, kasallikning oldini olish va mazmunli terapevtik tadbirlarni ishlab chiqish bo'yicha ilmiy bilimlarni ishlab chiqarishning muhim qismidir. Ko'pgina tadqiqotlarda ma'lum kasalliklar yoki fenotiplar bilan bog'liq bo'lgan genlarni taqqoslash va aniqlash uchun DNKning katta guruh namunalari yoki umumiy genom ma'lumot to'plamlaridan foydalaniladi; shuning uchun genom ma'lumotlar bazasiga kirishni cheklashga qarshi bo'lganlar va bunday keng ko'lamli tadqiqotlarni kuchaytirish uchun katta yordam mavjud. Masalan, agar xabardor qilingan rozilik Ushbu band barcha genetika tadqiqotlari uchun bajarilishi kerak edi, mavjud bo'lgan genetik ma'lumotlar bazalarini yangi tadqiqotlar uchun qayta ishlatish mumkin emas - har bir tadqiqot oxirida barcha ma'lumotlar to'plamlari yo'q qilinishi kerak yoki barcha ishtirokchilar har bir yangi tadqiqot uchun ruxsatnomalarni qayta rasmiylashtirishi kerak.[1] Genetik ma'lumotlar to'plamini yaqin oila a'zolari uchun ekstrapolyatsiya qilish mumkinligi sababli, bu tadqiqot jarayonida talab qilinadigan rozilikning yana bir o'lchovini qo'shadi. Ushbu cheklovlar maxfiylikni himoya qilish zarurmi yoki ilmiy taraqqiyotga to'sqinlik qiladimi yoki yo'qmi degan savolni tubdan ko'taradi.

Klinik foydalanish

Tibbiyotda genetik sekvensiya nafaqat an'anaviy foydalanish uchun, masalan, otalik testlari uchun, balki tashxis qo'yish va davolanishni osonlashtirish uchun ham muhimdir. Shaxsiylashtirilgan tibbiyot sog'liqni saqlashning kelajagi deb e'lon qilindi, chunki butun genomlar ketma-ketligi davolanishni kasallikning individual ifodasi va tajribasiga qarab shaxsiylashtirish imkoniyatini yaratdi. Sifatida farmakologiya va giyohvand moddalarni ishlab chiqarishni populyatsiyani o'rganish asosida olib boriladi, hozirgi muolajalar butun populyatsiya statistikasi bo'yicha normallashtiriladi, bu esa shaxslar uchun davolash samaradorligini pasaytirishi mumkin, chunki har kimning kasallik va dori terapiyasiga munosabati ularning genetik moyilligi bilan alohida bog'liqdir. Zotan, genetik sekvensiya tezlashdi prognozli maslahat berish monogen kasalliklar uchun tezkor, differentsial tashxis qo'yish kerak yangi tug'ilgan chaqaloq g'amxo'rlik.[6] Shu bilan birga, tibbiyotdan foydalanish va tadqiqotlardan foydalanish o'rtasidagi tez-tez noaniq farq bu ikki soha o'rtasidagi maxfiylik qanday amalga oshirilishini murakkablashtirishi mumkin, chunki ular ko'pincha turli darajadagi rozilikni talab qiladi va turli xil siyosatdan foydalanadi.

Tijorat maqsadlarida foydalanish

Hatto iste'mol bozorida ham odamlar oqar edi Ancestry.com va 23 va men ularning merosini kashf etish va ularning genotiplarini aniqlash. Iste'molchilar tomonidan amalga oshiriladigan operatsiyalarning mohiyati ushbu elektron shaklda ishlashga imkon beradi tugmachani bosing tadqiqot va sog'liqni saqlash sohasidagi an'anaviy rozilik shakllarini chetlab o'tadigan modellar, iste'molchilar o'zlarining genetik ketma-ketligini raqamlashtirish va saqlash natijalarini to'liq anglay olmasligi mumkin. Bundan tashqari, korporativ maxfiylik siyosati ko'pincha federal yurisdiktsiya doirasidan tashqarida ishlaydi va iste'molchilarga o'zlarining genetik maxfiyligi va iste'molchilarning o'zlari tomonidan oshkor qilinadigan profillari, shu jumladan o'zlarining oilaviy tarixi, sog'lig'i, irqi, millati, ijtimoiy holati nuqtai nazaridan axborot xavfiga duch keladi. tarmoqlar va boshqa ko'p narsalar.[7] Ma'lumotlar bazalariga ega bo'lish, maxfiylikning xavf-xatarlarini keltirib chiqaradi, chunki ma'lumotlarni saqlash ma'lumotlar buzilishi va ma'lumotlar to'plamlarining hukumat tomonidan so'ralishi ehtimolini keltirib chiqaradi. 23andMe ga allaqachon to'rtta so'rov kelib tushgan Federal qidiruv byurosi (FBI) iste'molchilar ma'lumotlariga kirish uchun va bu so'rovlar rad etilgan bo'lsa-da, bu o'xshash jumboqni ochib beradi FBI - Apple shifrlash to'g'risidagi nizo.[7]

Sud tibbiyotidan foydalanish

DNK-ma'lumotlari ma'lum bir jinoyatda gumon qilinayotgan va aniqlanmagan jinoyatda noma'lum gumon qilinuvchilar o'rtasida o'yinni aniqlash orqali jinoyat ishlarini hal qilishda ishlatilishi mumkin. Biroq, DNK-ma'lumotning o'zi ma'lum bir ehtimollikning kutilgan xatolariga olib kelishi mumkin va o'z-o'zidan to'liq ishonchli dalil sifatida foydalanilmasligi kerak. [8]

Siyosat

Shaxsning genomik ketma-ketligi o'zlari va ularning oila a'zolari to'g'risida tibbiy ma'lumotni ko'rsatib berishi mumkinligi sababli, maxfiylik tarafdorlari, foydalanuvchining shaxsiy hayoti va shaxsini sug'urta kompaniyalari yoki ish beruvchilar tomonidan mumkin bo'lgan kamsitilishlardan himoya qilish uchun ba'zi himoya choralari bo'lishi kerak, deb hisoblashadi. tashvish bildirildi. Genetik diskriminatsiya sodir bo'lgan holatlar mavjud bo'lib, ko'pincha fanni mutaxassis bo'lmaganlar qanday talqin qilishlari mumkin. 1970 yilda afroamerikaliklar o'roqsimon hujayrali anemiya tashuvchisi sifatida tanilganligi sababli sug'urta qoplamasidan mahrum qilindi yoki undan yuqori mukofot puli undirildi, ammo tashuvchisi sifatida ular o'zlarida tibbiy muammolarga duch kelmaydilar va bu tashuvchining afzalligi aslida bezgakka qarshi qarshilik ko'rsatadi.[9] Ushbu siyosatning qonuniyligini ushbu munosabatni qoralovchi olimlar shubha ostiga olishdi genetik determinizm, bu genotip to'liq belgilaydi fenotip. Atrof muhit omillari, rivojlanishning differentsial shakllari va sohasi epigenetika bahslashar edi gen ekspressioni juda murakkab va genlar - bu insonning tibbiy kelajagi uchun tashxis ham, ishonchli tashxis ham emas.[10]

Dastlabki qonunchilik javoban namoyon bo'ldi genetik istisnoizm, masalan, 2008 yil kabi genomik tadqiqotlar kutilayotgan yuqori tekshiruv Genetik ma'lumotni kamsitmaslik to'g'risidagi qonun (GINA) AQShda; ammo, ko'p hollarda rasmiy qonunchilikning ko'lami va hisobdorligi ancha noaniq, chunki fan qonunchilikka qaraganda ancha tez sur'atlarda davom etmoqda va ixtisoslashgan etika qo'mitalari ushbu zarur joyni to'ldirishlari kerak edi.[1] Tanqidning aksariyat qismi qanday qilib siyosatning genomlarni ketma-ketligi bilan bog'liq texnik masalalarni tushunmasligini va qanday qilib ma'lumotlar buzilgan taqdirda, shaxsning shaxsiy genomini almashtirish mumkin emasligini va bu maxfiylikni himoya qilishni yanada qiyinlashtiradigan muammolarni hal qilmasligini maqsad qiladi.[1] Sifatida hisoblash genomikasi bu shunday texnik sohadir, ekspert tilini siyosatga tarjima qilish qiyin - oddiy odamlar tiliga tarjima qilish u yoqda tursin - hozirgi genom sekvensiya texnologiyalarining imkoniyatlari to'g'risida jamoatchilik idrokiga ma'lum bir to'siqni keltirib chiqaradigan, natijada genetik maxfiylikni himoya qilish bo'yicha nutq so'zlaydi. Ilmiy yutuqlarga to'sqinlik qilmasdan, bunga erishish qiyinroq.

Dunyo bo'ylab har bir mamlakatda turli xil siyosat ehtiyojlarini keltirib chiqaradigan sog'liqni saqlash va tadqiqotlarning o'ziga xos tizimlari mavjud - genetik maxfiylik siyosati genetik tadqiqotlar bo'yicha xalqaro hamkorlik yoki xalqaro biobanklar, biologik namunalar va DNK ma'lumotlarini saqlaydigan ma'lumotlar bazalarini ko'rib chiqishda yanada murakkablashadi. Bundan tashqari, tadqiqot va sog'liqni saqlash rasmiy yurisdiksiyani talab qiladigan yagona soha emas; tashvishga soladigan boshqa sohalarga jinoiy adliya tizimida bo'lganlar va xususiy iste'molchilarga asoslangan genomik sekvensiya bilan shug'ullanadiganlarning genetik maxfiyligi kiradi.

Sud ekspertizasi

Angliya va Uels

91% eng katta sud ekspertizasi DNK ma'lumotlar bazasi dunyoda Milliy Jinoiy Razvedka DNK ma'lumotlar bazasi (NDNAD) aholisi DNK ma'lumotlarini o'z ichiga oladi Angliya va Uels.[11] NDNAD jinoiy javobgarlikka tortilgan shaxslar, ayblanayotgan, ammo qayd etilishi mumkin bo'lgan jinoyat uchun oqlanganlar, hibsga olingan, ammo hech qachon qayd etilmaydigan jinoyatda ayblanmagan va terrorizmga qarshi kurash nazorati ostida bo'lganlarning genetik ma'lumotlarini saqlaydi. Ma'lumotlar bazasidagi 5,5 million kishidan, bu umumiy aholining 10 foizini tashkil qiladi, 1,2 million kishi hech qachon jinoyat uchun sudlanmagan.[11] The Evropa inson huquqlari sudi taqdirda, qaror qildi S va Marper - Birlashgan Qirollik (2008), hukumat jinoiy adliya tizimidagi DNK profillariga mahkum bo'lmaganlarga nisbatan differentsial munosabatda bo'lish uchun etarli asoslarni taqdim etishi kerak; asosan biologik materiallar va DNK-ma'lumotlarini suiiste'mol qilish bo'lmasligi kerak.[11] Qaror bilan bog'liq bo'lgan shaxslar uchun maxfiylik xavfini keltirib chiqaradigan amaldagi tizim bilan bog'liq bir nechta muammolar ta'kidlandi: shaxsiy ma'lumotlarni genetik ma'lumotlar bilan saqlash, genetik munosabatlarni aniqlashga xos xususiyatga ega DNK profillarini saqlash va asosan saqlash akti. uyali namunalar va DNK profillari maxfiylik xavfini tug'diradi. Natijada Erkinliklarni himoya qilish to'g'risidagi qonun 2012 yil to'plangan DNK materiallaridan to'g'ri foydalanishni ta'minlash va ularni saqlash va yo'q qilishni tartibga solish uchun yaratilgan.[11] Shu bilan birga, ko'plab muammolar hanuzgacha davom etmoqda, chunki ma'lumotlar bazalarida namunalar hanuzgacha saqlanib qolishi mumkin, jabrlangan shaxs sudlangan yoki yo'qligidan qat'i nazar - va hatto balog'atga etmagan jinoyatchilarning namunalari. Tanqidchilarning ta'kidlashlaricha, ushbu uzoq muddatli saqlash ta'sirlangan shaxslarni qoralashga olib kelishi va ularning jamiyat bilan qayta integratsiyasini to'xtatishi mumkin, shuningdek, jinoiy adliya tizimida tug'ma kamsituvchi xatti-harakatlar bilan suiiste'mol qilinishi mumkin.[11]

Germaniya

1990 yilda Germaniya Federal Oliy sudi va Germaniya Federal Konstitutsiyaviy sudi Germaniya Jinoyat-protsessual kodeksining bo'limlari jinoyatchilarni aniqlash va aybsizlarni jazodan ozod qilishda genetik barmoq izlaridan foydalanish uchun asosli huquqiy asos yaratdi.[11] Ammo qarorlarda biologik materiallarni qanday olish va genetik barmoq izlaridan qanday foydalanish mumkinligi haqida aniq ma'lumotlar yo'q edi; faqat qon tekshiruvlari va fizik tekshiruvlarning qoidalari aniq ko'rsatilgan. 1998 yilda Germaniya parlamenti bolalar bilan bog'liq jinsiy zo'ravonlik va qotillik holatlarini oldini olish uchun kuchaytirilgan bosim tufayli milliy DNK ma'lumotlar bazasini yaratishga ruxsat berdi.[11] Ushbu qaror konstitutsiyaviy deb topildi va 2001 yilda Federal Konstitutsiyaviy sud tomonidan jamoatchilikning majburiy manfaati bilan qo'llab-quvvatlandi, ammo ba'zi bir ma'lumotlarning o'zini o'zi belgilash huquqi buzilganligi haqidagi tanqidlarga qaramay. Sud DNK ma'lumotlari va namunalari kelajakda shaxs shu kabi jinoyat sodir etishi mumkinligi to'g'risida dalillar bilan tasdiqlanishi kerakligi to'g'risida buyruq berdi. Yuridik noaniqlikni bartaraf etish uchun 2005 yildagi Sud DNK-ni tahlil qilish to'g'risidagi qonunda jinoyat protsessida DNK asosidagi ma'lumotlardan foydalanish uchun aniq va cheklangan qonuniy asoslarni o'z ichiga olgan qoidalar kiritildi.[11] Ba'zi bo'limlarda DNK namunalarini faqat tergovni tezlashtirish, gumon qilinuvchilarni yo'q qilish uchun zarur bo'lgan hollarda foydalanish mumkinligi to'g'risida buyruq beriladi va sud genetik barmoq izlarini tayinlashi kerak. Amalga oshirilgandan buyon ma'lumotlar bazasiga har oyda 8000 ta yangi to'plamlar qo'shildi va shu kabi keng ko'lamli ma'lumotlarni yig'ish zarurligi va ushbu qoidalarning mazmuni maxfiylikni himoya qilishni ta'minlaydimi yoki yo'qmi degan savol tug'diradi.[11] Yaqinda Germaniya hukumatining qarama-qarshi qarori, jinsiy va zo'ravonlik jinoyatchilarining genetik qarindoshlarini aniqlash uchun DNK torlari orqali oilaviy qidiruv doirasini kengaytirdi - bu harakat ilgari 2012 yilda Germaniya Federal Oliy sudi tomonidan qonuniy asosga ega emas deb topilgan.[11]

Janubiy Koreya

Janubiy Koreyaning Milliy sud-ekspertiza xizmati va Janubiy Koreyaning prokuratura idorasi 1991 yilda DNKni tahlil qilish bo'yicha alohida bo'limlarni tashkil etishgan, shu bilan birga ma'lumotlar yig'ish sub'ektlarning axborot maxfiyligini hisobga olmagan holda qabul qilingan deb tanqid qilinganiga qaramay, tanqidni qo'llab-quvvatlashga aylandi. qator shov-shuvli ishlar.[11] 2006 yilda Bosh Assambleya tomonidan DNK ma'lumotlarini yig'ish va operatsiya qilish to'g'risida taklif qilingan qonun loyihasida DNK namunalari va DNK ma'lumotlarini saqlash, nazorat qilish va yo'q qilish uchun jinoyatchilik toifalari ko'rsatilgan. Biroq, qonun loyihasi qabul qilinmadi, chunki u amaldagi amaliyotda sezilarli o'zgarishlarga olib kelishi mumkin emas edi. Kiritilgan tushunarsiz jinoyatlar toifalari faqat shaxsning roziligisiz biologik ma'lumotlarni olishda qo'llanilgan va to'plangan namunalarni yo'q qilish to'g'risidagi protokol noaniq bo'lib, ularni noto'g'ri ishlatilishiga olib kelgan.[11]

2009 yildagi DNK to'g'risidagi qonun ushbu zaif tomonlarni, shu jumladan biologik jihatdan nozik ma'lumotlarni faqat mahkumlardan, qamoqqa olingan gumonlanuvchilardan va jinoyat joylaridan to'planishi mumkin bo'lgan qoidalarni hal qilishga urindi. Barmoq izlarining genetik izlari aniq jinoyatlar, shu jumladan o't qo'yish, qotillik, odam o'g'irlash, zo'rlash yoki jinsiy zo'rlik, tungi vaqtda o'g'irlik, odam o'g'irlash va talon-taroj qilish uchun o'g'irlik, bosqinchilik va boshqa ko'plab zo'ravonlik jinoyatlariga yo'l qo'yildi.[11] Hujjat, shuningdek, sudlangan jinoyatchilar yoki gumon qilinuvchilarning namunalarini olish uchun yozma orderni talab qiladi, agar manfaatdor shaxslar yozma ravishda rozilik bermasa. Barcha tegishli namunalar o'z vaqtida yo'q qilinishi kerak, agar tegishli shaxs aybsiz deb e'lon qilinsa, oqlansa, ularni ta'qib qilish bekor qilinsa va o'limidan keyin.[11] Muhimi, agar to'plangan namunalar jinoyat joyidagi shaxslarni aniqlash uchun ishlatilsa, muvaffaqiyatli identifikatsiyadan so'ng DNK ma'lumotlari yo'q qilinishi kerak. Shu bilan birga, ushbu qonunchilikda aybsizlik prezumptsiyasini aniqlashtirish, namunalarni yo'q qilishning ahamiyatsizligini ta'minlash nuqtai nazaridan (har yili namunalarning atigi 2,03% o'chiriladi) va yozma orderning zarurligi nuqtai nazaridan (namunalarning 99,6%) bir nechta kamchiliklar va tanqidlar mavjud. ushbu hujjatlarning o'z-o'zini aniqlash huquqini buzishi yoki buzmasligi to'g'risida hali ham ko'p tortishuvlar mavjud.[11]

Biobanklar

Qo'shma Shtatlar

Qo'shma Shtatlarda, biobanklar asosan yurisdiktsiyasida Tibbiy sug'urtaning portativligi va javobgarligi to'g'risidagi qonun (HIPAA) Maxfiylik qoidalari va inson sub'ektlarini himoya qilish bo'yicha federal siyosat (umumiy qoida). Ushbu qoidalarning ikkalasi ham biobanklarni va markazlashmagan tartibga solish darajasini tartibga solish niyatida ishlab chiqilmaganligi sababli, ularni qo'llash va amalga oshirishda juda ko'p muammolar bo'lgan va federal qonun to'g'ridan-to'g'ri xalqaro siyosatni hal qila olmaydi va ma'lumotlar qanday qilib Evropa Ittifoqidan tashqarida almashinilishi mumkin. -Bizning xavfsiz portimiz to'g'risidagi bitim.[12] Federal va shtat qonunlarining turli xil biobanklar, tadqiqotchilar yoki loyihalarga nisbatan qanday farqlanishi va maxsus qo'llanilishi tushuntirishni talab qiladigan sohadir, aksariyat biobanklar yirik tashkilotlarning bir qismi bo'lganligi yoki boshqa institutlar bilan hamkorlik qilib, bu vaziyatni yanada chigallashtirish. jamoat va xususiy manfaatlar bilan bog'liq. Barcha biobanklarning 80 foizga yaqini ma'lumotlar yig'ish, ulardan foydalanish va tarqatishni tartibga soluvchi ichki kuzatuv kengashlariga ega. Biobank namunalari va ma'lumotlariga kirish uchun uchta asosiy kirish modellari mavjud: ochiq kirish (hech kimga cheklanmagan), darajali kirish (ba'zi cheklovlar loyihaning xususiyatiga bog'liq) yoki boshqariladigan kirish (qattiq nazorat ostida kirish).[12]

GINA qoidalari sog'liqni saqlash sug'urtalovchilariga ro'yxatdan o'tish uchun genetik tekshiruvni talab qilishni yoki genetik ma'lumotni talab qilishni taqiqlaydi va ish beruvchilarni ish bilan ta'minlashni baholashning har qanday turi uchun (ishga yollash, lavozimini ko'tarish, tugatish) genetik test yoki genetik ma'lumotni talab qilishlarini taqiqlaydi. Biroq, sug'urtalovchilar ma'lum bir protsedura qamrovini aniqlash uchun genetik ma'lumotni so'rashlari mumkin. Ayrim guruhlar, shuningdek, GINA qoidalariga rioya qilishdan chetlatilgan, shu jumladan sug'urtalovchilar va federal hukumat ishchilari, harbiylar va 15 dan kam ishchilari bo'lgan ish beruvchilar.[13]

Xitoy

Xitoyda kasalxonalar va tadqiqot institutlarining keng tarmog'i mavjud. Hozirda mavjud bo'lgan biobanklar o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi uchun yanada yaxlit asos yaratish rejasi amalga oshirilmoqda, ilgari bir-birini takrorlovchi va chalkash tartibga soluvchi qonunlar vakolatiga kirgan. Ko'pgina biobanklar mustaqil ravishda yoki boshqa tarmoqlar tarmog'ida ishlaydi, eng ko'zga ko'ringanlari Shanxay Biobank tarmog'i.[14] Ushbu asosiy tarmoq doirasida ko'rsatmalar identifikatsiyadan chiqarishda muayyan siyosatlarni batafsil bayon qiladi va keng rozilikni aniq tasdiqlaydi. Yaqinda Xitoy Konstitutsiyasi individual ravishda shaxsiy hayotni alohida va mustaqil konstitutsiyaviy huquq sifatida tan oldi va shu sababli qonun chiqaruvchilar biobanklarni boshqarish choralari, qonuniy javobgarlik va qonunbuzarliklar uchun jazo to'g'risidagi milliy qonunlarni tartibga solish uchun inson genetik resurslari to'g'risidagi Farmon loyihasini ishlab chiqishni boshladilar. Ushbu federal qonunlar asosida xalqaro ma'lumotlar almashinuvi yanada qat'iy tartibga solinadi.[14]

Avstraliya

Avstraliyadagi biobanklar, asosan, sog'liqni saqlashning maxfiyligi bo'yicha ko'rsatmalar va inson tadqiqotlari axloqiy qo'mitalari tomonidan boshqariladi - rasmiy biobank to'g'risidagi qonun hujjatlari mavjud emas, ammo xalqaro ma'lumot almashish huquqiga ega. Milliy sog'liqni saqlash va tibbiy tadqiqotlar kengashi (NHMRC) ushbu muassasalarning ko'plari uchun ko'rsatmalar ishlab chiqadi va ularni moliyalashtiradi. Biobankka keng rozilik berish bo'yicha munozaralar mavjud.[15]

Iste'molchilarning genetik tekshiruvi

Elektron Frontier Foundation, maxfiylik himoyachisi, mavjud qonunchilikda DNK ma'lumotlari mavjud bo'lgan joyda iste'molchilarning shaxsiy hayotini ta'minlashda rasmiy yurisdiktsiya yo'qligini aniqladi. Iste'molchilar tomonidan saqlanadigan genetik ma'lumotlar HIPAA tomonidan himoyalanmagan; shuning uchun ushbu kompaniyalar genetik ma'lumotni o'zlarining shaxsiy ma'lumotlariga bog'liq bo'lgan shartlar bilan uchinchi shaxslar bilan bo'lishishlari mumkin.[16] Ko'pgina genetik sinov kompaniyalari faqat foydalanuvchilarning roziligi bilan anonim, to'plangan ma'lumotlarni almashadilar. Ancestry.com va 23andMe bunday ma'lumotlarni tadqiqot muassasalariga va boshqa tashkilotlarga sotadi va noma'lum ma'lumotlarni boshqa tomonlarga, shu jumladan ish beruvchilarga yoki sug'urtalovchilarga berishga har bir holda alohida rozilik so'rashi mumkin. 23andMe hatto qayta identifikatsiya qilinishi mumkinligi haqida ogohlantirmoqda. Agar iste'molchi tadqiqotlardan foydalanishni aniq rad etsa yoki ularning ma'lumotlarini yo'q qilishni talab qilsa, 23andMe-ga o'z iste'molchisini identifikatsiyalash va xatti-harakatlar ma'lumotlaridan, masalan, ko'rib chiqish naqshlari va geografik joylashuvidan boshqa marketing xizmatlari uchun foydalanishga ruxsat beriladi.[16]

Xavotirga soladigan joylar

Ko'plab hisoblash mutaxassislari ushbu sohaning kelajagini noto'g'ri yurisdiksiyadan, genetika ma'lumotlarini noto'g'ri qo'llashdan va birinchi navbatda, shaxslarning genetik maxfiyligidan himoya qilish uchun xavfsizroq genomika tizimlarini ishlab chiqdilar va ishlab chiqmoqdalar. Hozirgi vaqtda genetika tadqiqotlarining to'rtta asosiy yo'nalishi mavjud bo'lib, unda maxfiylikni saqlash texnologiyalari ishlab chiqilmoqda:

Satrlarni izlash va taqqoslash

Otalik testlari, genetik moslashuv testlari va ajdodlar sinovlari bularning barchasiga ishonadigan tibbiy vositalardir satrlarni qidirish va taqqoslash algoritmlari.[1] Sodda qilib aytganda, bu hay-xayda yig'ish usuli bo'lib, unda ma'lumotlar to'plami mos keladigan "ip", qiziqish ketma-ketligi yoki naqshini qidiradi. Ushbu turdagi testlar tobora keng tarqalgan va iste'molchilarning genomik modellariga, masalan, smartfon dasturlari yoki zamonaviy DNK-testlarga moslashtirilganligi sababli, hozirgi maxfiylikni ta'minlash usullari ushbu jarayonni kuchaytirishga va sog'liqni saqlash va shaxsiy foydalanishni himoya qilishga qaratilgan.

Ma'lumotlarning yig'ilishi

Katta ma'lumotlar va keng miqyosli genomik sinovlarning zamonaviy davri umumiy genomik ma'lumotlarni chiqarishda maxfiylik xavfini minimallashtiradigan qayta ishlash tizimlarini talab qiladi, bu asosan individual ma'lumotlarni genomik ma'lumotlar bazasida aniqlash mumkin emasligini anglatadi.[1] Bu differentsial maxfiylik yondashuv - bu genomik ma'lumotlar bazasi xavfsizligini oddiy baholash va ko'plab tadqiqotchilar mavjud infratuzilmalarning qat'iyligini "tekshiradi".

Xom genomik ma'lumotlarning hizalanishi

Genomika sohasidagi eng muhim ishlanmalardan biri bu katta ma'lumot to'plamlarini samarali qayta ishlash uchun millionlab qisqa ketma-ketliklarni DNK ketma-ketligiga moslashtirilishi mumkin bo'lgan o'qishni xaritalash imkoniyatidir. Ushbu yuqori quvvatli jarayon ko'pincha davlat va xususiy hisoblash muhiti o'rtasida bo'linib ketganligi sababli, juda ko'p xavf va genetik maxfiylik zaif bo'lgan bosqichlar mavjud; shu sababli, hozirgi tadqiqotlar samaradorlik va aniqlikni yo'qotmasdan, ikki xil ma'lumotlar domenida xavfsiz operatsiyalarni qanday ta'minlashga qaratilgan.[1]

Klinik foydalanish

Genetika ma'lumotlariga misli ko'rilmagan kirish imkoniyatini beradigan yuqori ishlab chiqarish genomik texnologiyasining paydo bo'lishi bilan shaxsiy tibbiyot sog'liqni saqlashning va'da qilingan kelajagi sifatida tezlashib bormoqda va xavfsiz genomik sinov modellarini tibbiyotning rivojlanishi uchun juda zarur. Xususan, bu jarayon qanday qilib partiyalarni jalb qilish va ma'lumotlarga kirishni o'z ichiga olishi haqida.[1] Tibbiyot va tadqiqot maqsadlari uchun genetik ketma-ketlikni ajratish munozarali narsadir va bundan tashqari, har doim sog'liqni saqlash muhokamada ishtirok etadigan bo'lsa, bemorning shaxsiy hayoti o'lchovini hisobga olish kerak, chunki bu genetik maxfiylikka zid kelishi yoki uni to'ldirishi mumkin.

Shifrlash usullari

Xavfsiz o'qish xaritasini yaratish

Nozik o'qish xaritasi genomika tadqiqotlari uchun juda muhimdir, chunki o'qish xaritasi nafaqat DNK sekvensiyasi uchun, balki maqsadli tartibga soluvchi molekulalarni aniqlash uchun ham muhimdir. RNK-sek. Yechim o'qish xaritasini gibridlangan hisoblash operatsiyasida ikkita vazifaga bo'lishni taklif qiladi: o'qishlar yordamida aniq o'qish kalit xash qiymatlari bo'yicha o'tkazilishi mumkin ommaviy bulut va o'qishlarni tekislash a-da o'tkazilishi mumkin xususiy bulut. Faqat asosiy xash qiymatlari jamoatchilik nazorati ostida bo'lganligi sababli, dastlabki ketma-ketlikning maxfiyligi saqlanib qoladi.[17] Biroq, hizalama jarayonlari katta hajmli va intensiv ishlashga intilayotgani sababli, tartiblash sxemalarining aksariyati funktsional ravishda hali ham ochiq bulut domenida maxfiylik xavfini qayta tiklaydigan uchinchi tomon hisoblash operatsiyalarini talab qiladi.

Satrlarni xavfsiz qidirish

Ko'plab genetik skrining sinovlari mag'lubiyatni qidirishga asoslangan va sog'liqni saqlashda odatiy holga aylangan; shuning uchun bunday metodologiyalarning maxfiyligi rivojlanishning muhim yo'nalishi bo'lgan. Bitta protokol qisman pastki satrlarning pozitsiyasini va hajmini yashiradi, bu raqamlangan genomga ega bo'lgan bir tomonga (tadqiqotchi yoki shifokorga) va ikkinchi tomonga (tadqiqot sub'ekti yoki bemorga) o'ziga xos DNK markeriga tegishli genetik testlarni o'tkazishga imkon beradi. Iplarni qidirish va taqqoslash sxemasining xulosasini faqat tadqiqotchi yoki shifokor biladi va hech bir tomon maxfiylikni saqlashni ta'minlaydigan boshqa ma'lumotlarga kira olmaydi.[18]

Xavfsiz genom so'rovi

Shaxsiylashtirilgan tibbiyot va profilaktika sog'liqni saqlashning asosi - bu genetik moslashuvni aniqlash, genomni ma'lum o'zgarishlarga solishtirib, ko'krak bezi saratoni yoki diabet kabi kasalliklarga moyilligini baholash. farmakogenomika va shaxslar o'rtasidagi biologik munosabatlarni so'rash.[5] Kasallik xavfi testlari uchun tadqiqotlar maxfiylikni saqlash usullaridan foydalanishni taklif qildi homomorfik shifrlash va xavfsiz butun sonli taqqoslash va maxfiy ma'lumotlarni shifrlangan shaklda saqlash va qayta ishlashni taklif qiladi. Maxfiylikni ta'minlash uchun saqlash va qayta ishlash birligi (SPU) barcha narsalarni saqlaydi bitta nukleotidli polimorfizm (SNP) haqiqiy SNP sifatida - bemorda kuzatilgan SNP - potentsial SNP to'plamidan ortiqcha tarkib bilan.[19][20] Boshqa bir yechim hisoblashni ta'minlash uchun uchta protokolni ishlab chiqdi masofani tahrirlash ning kesishmalaridan foydalanib Yao-ning buzilgan sxemasi va chiziqli tekislash algoritmi. Ushbu echimning asosiy kamchiliklari aniqlikni saqlab, katta hajmdagi hisob-kitoblarni amalga oshirishga qodir emasligidir.[21]

Xavfsiz genom-assotsiatsiya tadqiqotlari

Genom bo'yicha assotsiatsiyani o'rganish (GWAS) kasallikka olib keladigan genom sekanslaridagi o'ziga xos o'zgarishlarni aniqlashda muhimdir. Kasalliklar bilan sezilarli darajada bog'liq bo'lgan SNPlarni aniqlaydigan maxfiylikni saqlash algoritmlari shaxsiy maxfiylikni himoya qilish uchun umumiy statistika uchun tasodifiy shovqinni kiritishga asoslangan.[22] Boshqa bir ishda, tabiati bog'lanish nomutanosibligi Bemorlarning shaxsiy hayotini AOK qilingan shovqin bilan maksimal darajada himoya qilishda eng foydali ma'lumotlar to'plamini tanlashda foydalaniladi; ammo, kasallikning samarali assotsiatsiya qobiliyatiga ega bo'lmasligi mumkin.[23] Ushbu usullarni tanqid qiluvchilarning ta'kidlashicha, kichik miqdordagi SNP uchun differentsial maxfiylikni ta'minlash uchun katta miqdordagi shovqin talab etiladi, bu esa samarali tadqiqot olib borish uchun amaliy emas.[5]

Tasdiqlangan shifrlash ombori

Genomik ketma-ketlikning tabiati past darajadagi murakkablik (takrorlanadigan tarkib) hujumlaridan va KPA () dan himoya qilish uchun ma'lum bir shifrlash vositasini talab qiladi.Oddiy matnli hujum ), bir nechta kutilgan belgilar berilgan. Krifa[24] qadoqlash (xotira hajmini qisqartirish), aralashtirish mexanizmi (ramzlar holatini tasodifiy tanlash) va AES shifrini (Kengaytirilgan shifrlash standarti ) tasdiqlangan shifrlash bilan FASTA, FASTQ, VCF, SAM va BAM fayllarini xavfsiz saqlash.

Adabiyotlar

  1. ^ a b v d e f g h Ayday, Erman; Kristofaro, Emiliano De; Huba, Jan-Per; Tsudik, Gen (2015). "Butun genom ketma-ketligi: inqilobiy tibbiyotmi yoki shaxsiy hayot kabusimi?". Kompyuter. 48 (2). 58-66 betlar. doi:10.1109 / mc.2015.59. ISSN  0018-9162. Olingan 2017-10-27.
  2. ^ Gutmaxer, Alan E.; Kollinz, Frensis S. (2003-09-04). "Genomik davrga xush kelibsiz". Nyu-England tibbiyot jurnali. 349 (10): 996–998. doi:10.1056 / NEJMe038132. ISSN  0028-4793. PMID  12954750. S2CID  32233347.
  3. ^ Vadman, Meredit (2008-04-16). "Jeyms Uotsonning genomi yuqori tezlikda ketma-ketlikda". Tabiat yangiliklari. 452 (7189): 788. Bibcode:2008 yil natur.452R .... V. doi:10.1038 / 452788b. PMID  18431822. S2CID  205037214. info% 3Abibcode% 2F2008Natur.452R .... W & rft.aulast = Wadman & rft.aufirst = Meredith & rfr_id = info% 3Asid% 2Fen.wikipedia.org% 3ADNA + shifrlash" class="Z3988">
  4. ^ Xizmat, Robert F. (2006-03-17). "1000 dollarlik genom uchun poyga". Ilm-fan. 311 (5767): 1544–1546. doi:10.1126 / science.311.5767.1544. ISSN  0036-8075. PMID  16543431. S2CID  23411598.
  5. ^ a b v Akgün, Mete; Bayrak, A. Usmon; Ozer, Bugra; Sagiroglu, M. Shamil (2015-08-01). "Genomik ma'lumotlarni qayta ishlashni himoya qiluvchi maxfiylik: So'rovnoma". Biomedikal informatika jurnali. 56 (S qo'shimcha): 103–111. doi:10.1016 / j.jbi.2015.05.022. PMID  26056074.
  6. ^ Sonders, Kerol Jan; Miller, Nil Endryu; Soden, Sara Yelizaveta; Dinviddie, Darrell Li; Noll, Aaron; Alnadi, Nur Abu; Andraws, Nevene; Patterson, Melani LeAnn; Krivohlavek, Liza Ann (2012-10-03). "Neonatal intensiv terapiya bo'limlarida genetik kasallik diagnostikasi bo'yicha tez butun genom ketma-ketligi". Ilmiy tarjima tibbiyoti. 4 (154): 154ra135. doi:10.1126 / scitranslmed.3004041. ISSN  1946-6234. PMC  4283791. PMID  23035047.
  7. ^ a b "Caveat Emptor: Katta ma'lumotlar va iste'molchilar genomikasi kesishmasi qanday tezlashadi ...: Qidiruvni boshlang!". eds.b.ebscohost.com. Olingan 2017-11-03.[doimiy o'lik havola ]
  8. ^ Li, Jungnyum (2016-03-01). "DNK-Axborotdan foydalanishning istiqboli va kelajagi va genetik axborot maxfiyligini himoya qilish: qiyosiy istiqbol". Xalqaro huquq, jinoyatchilik va adolat jurnali. 44: 212–229. doi:10.1016 / j.ijlcj.2015.10.001. ISSN  1756-0616.
  9. ^ Braun, Styuart M. (2003). Tibbiy genomikaning asoslari. John Wiley & Sons. p. 219. ISBN  978-0-471-27061-4.
  10. ^ Weinhold, Bob (2006 yil mart). "Epigenetika: o'zgarish haqidagi fan". Atrof muhitni muhofaza qilish istiqbollari. 114 (3): A160-A167. doi:10.1289 / ehp.114-a160. ISSN  0091-6765. PMC  1392256. PMID  16507447.
  11. ^ a b v d e f g h men j k l m n o "DNK-Axborotdan foydalanishning istiqboli va kelajagi va genetik axborot maxfiyligini himoya qilish: qiyosiy istiqbol". ResearchGate. Olingan 2017-11-09.
  12. ^ a b Harrell, Xezer L.; Rothstein, Mark A. (mart 2016). "AQShda biobanking tadqiqotlari va maxfiylik to'g'risidagi qonunlar". Qonun, tibbiyot va axloq jurnali. 44 (1): 106–127. doi:10.1177/1073110516644203. ISSN  1748-720X. PMID  27256128. S2CID  3670078.
  13. ^ Gammon, Amanda; Neklason, Debora W. (oktyabr 2015). "Maxfiylik va genetik kamsitish xavfi: jarrohlar nimalarni bilishlari kerak". Shimoliy Amerikaning jarrohlik onkologik klinikalari. 24 (4): 667–681. doi:10.1016 / j.soc.2015.06.004. ISSN  1055-3207. PMC  4568442. PMID  26363536.
  14. ^ a b Chen, Xaydon; Chan, Benni; Joly, Yann (2015). "Xitoyda maxfiylik va biobanking: o'tish davrida siyosat". Qonun, tibbiyot va axloq jurnali. 43 (4): 726–742. doi:10.1111 / jlme.12315 (nofaol 2020-11-09). ISSN  1748-720X. PMID  26711413.CS1 maint: DOI 2020 yil noyabr holatiga ko'ra faol emas (havola)
  15. ^ Chalmers, Don (2015). "Avstraliyada biobanking va maxfiylik to'g'risidagi qonunlar". Qonun, tibbiyot va axloq jurnali. 43 (4): 703–713. doi:10.1111 / jlme.12313 (nofaol 2020-11-09). ISSN  1748-720X. PMID  26711411.CS1 maint: DOI 2020 yil noyabr holatiga ko'ra faol emas (havola)
  16. ^ a b Ketrin, Drabiak (2017). "Caveat Emptor: Katta ma'lumotlar va iste'molchilar genomikasi kesishmasi qanday qilib axborot maxfiyligini xavfini oshiradi". Sog'liqni saqlash matritsasi: qonun-tibbiyot jurnali. 27 (1). ISSN  0748-383X.
  17. ^ Vang, XiaoFeng. "Gibrid bulutlar bo'yicha genomik ketma-ketlikdagi odamlarning genomik ketma-ketligini saqlaydigan katta hajmdagi maxfiylikni saqlash. | Xush kelibsiz". www.informatics.indiana.edu. Olingan 2017-11-03.
  18. ^ "E. De Cristofaro, S. Faber, G. Tsudik, o'lchamlari va pozitsiyalarini yashiruvchi xususiy substringni moslashtirish bilan xavfsiz genomik sinov, In: Elektron jamiyatda maxfiylik bo'yicha 12-ACM seminarining materiallari, WPES '13, ACM, New York, NY, AQSh, 2013, 107–118 betlar. - Google Search ". www.google.com. Olingan 2017-11-03.
  19. ^ "Genomik, klinik va atrof-muhit ma'lumotlaridan foydalangan holda kasallik xavfini hisoblashda maxfiylikni saqlash | USENIX". www.usenix.org. Olingan 2017-11-03.
  20. ^ Erman, Ayday; Lui, Raisaro, Jan; Jan-Per, Huba (2012). "Genomik ma'lumotlardan foydalangan holda tibbiy tekshiruvlar uchun maxfiylikni oshiruvchi texnologiyalar". Iqtibos jurnali talab qiladi | jurnal = (Yordam bering)
  21. ^ Aziz, Mo'min Al; Alxadidi, Dima; Mohammed, No'mon (2017-07-26). "Genomik ma'lumotlar bo'yicha tahrir masofasining xavfsiz yaqinlashuvi". BMC tibbiyot genomikasi. 10 (2): 41. doi:10.1186 / s12920-017-0279-9. ISSN  1755-8794. PMC  5547448. PMID  28786362.
  22. ^ Jonson, Aaron; Shmatikov, Vitaliy (2013 yil avgust). Genom-keng assotsiatsiyani o'rganish jarayonida maxfiylikni saqlash ma'lumotlarini o'rganish. KDD: Ma'lumot materiallari / Ma'lumotlarni qazib olish bo'yicha bilimlar kashfiyoti va xalqaro konferentsiyasi. Ma'lumotlarni kashf etish va ma'lumotlarni qazib olish bo'yicha xalqaro konferentsiya. 2013. 1079–1087 betlar. doi:10.1145/2487575.2487687. ISBN  9781450321747. ISSN  2154-817X. PMC  4681528. PMID  26691928.
  23. ^ Chjao, Yongan; Vang, Xiaofeng; Tszyan, Syaoqian; Ohno-Machado, Lucila; Tang, Xayxu (2015 yil yanvar). "Ko'r-ko'rona, ammo oqilona tanlov qilish: kasallik belgilarini aniqlash uchun DNK ma'lumotlar to'plamlarini differentsial ravishda xususiy ravishda so'rash". Amerika tibbiyot informatika assotsiatsiyasi jurnali. 22 (1): 100–108. doi:10.1136 / amiajnl-2014-003043. ISSN  1527-974X. PMC  4433380. PMID  25352565.
  24. ^ Hosseini M, Pratas D, Pinho AJ (2018 yil iyul). "Cryfa: genomik ma'lumotlar uchun xavfsiz shifrlash vositasi". Bioinformatika. 35 (1): 146–148. doi:10.1093 / bioinformatika / bty645. PMC  6298042. PMID  30020420.