Novo software de escaneamento de DNA pode identificá-lo em minutos

Mas poderiam os hackers fugir com sua informação genética?

MeninaCrédito: gagnonm93, Pixababy.

Imagine um sistema de segurança, digamos, um scanner de cartão-chave, um posto de controle de segurança de aeroporto ou uma senha baseada em seu DNA. Isso seria muito difícil de hackear. Parece ficção científica. Mas pesquisadores da Universidade de Columbia, junto com colegas do New York Genome Center , nos deixaram muito mais perto desse dia.




Eles criaram um software que pode identificar o DNA de alguém em minutos. Isso tem implicações para a investigação da cena do crime, gerenciamento de emergência e pesquisa científica. Suas descobertas foram publicadas no jornal eLife . Em seu relatório, os pesquisadores escrevem que desenvolveram 'uma estratégia rápida, barata e portátil para reidentificar de forma robusta o DNA humano'. Também é altamente preciso.



O MinION é um dispositivo do tamanho de um cartão de crédito que suga sequências de nucleotídeos através de poros microscópicos em sua superfície e as lê. Os nucleotídeos são os blocos de construção do DNA, representados pelas letras A, T, C e G. Anteriormente, o MinION era usado para estudar vírus e bactérias. Mas o instrumento não é muito preciso. Na verdade, muitas vezes perde sequências inteiras. Portanto, não foi usado em células humanas, uma vez que nosso DNA é composto por bilhões de nucleotídeos.

Para identificar alguém, o MinION é usado para sequenciar fitas de DNA aleatórias. Logo, os nucleotídeos chamados de variantes individuais são identificados. Estes são únicos para cada pessoa. Essas informações são alimentadas em um computador, que usa um algoritmo bayesiano para comparar as variantes individuais com as que estão no arquivo. O programa só precisa fazer uma verificação cruzada entre 60-300 variantes, tornando o processo rápido. Pode levar até três minutos para encontrar uma correspondência. Os pesquisadores chamam esse novo método de “esboço de MinION”.



Um sistema de segurança baseado em DNA pode oferecer muito mais segurança, online e offline. Crédito: Getty Images.

Sophie Zaaijer foi a principal autora deste estudo. Ela é ex-membro do NYGC e atualmente está fazendo pesquisa de pós-doutorado na Cornell Tech. Ela deu uma amostra das células da bochecha a um banco de dados público chamado DNA.land durante um estudo anterior. Neste, ela própria foi uma das cobaias.



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O genoma de Zaaijer foi comparado com 31.000 outros no banco de dados. A pesquisa foi identificada em poucos minutos. “Usando nosso método”, disse ela, “é preciso apenas algumas leituras de DNA para inferir uma correspondência com um indivíduo no banco de dados”. Os pesquisadores também usaram o esboço do MinION para comparar as células de leucemia com as encontradas no Banco de dados da Enciclopédia Cancer Cell Line .

Hoje, a técnica custa US $ 1.000 para ser executada. Portanto, ainda não está pronto para uso de segurança. Mas se a Lei de Moore se mantiver e o poder da computação continuar subindo, sem mencionar que o preço do sequenciamento genético está caindo, não demorará muito para que ele esteja disponível para governos, corporações e organizações de pesquisa científica, entre outros.

Yaniv Erlich foi o autor sênior do estudo. Ele é professor de ciência da computação na Columbia. “Nosso método abre novas maneiras de usar a tecnologia disponível para beneficiar a sociedade”, disse Erlich. 'Estamos especialmente entusiasmados com o potencial de melhorar a autenticação de células na pesquisa do câncer e potencialmente acelerar a descoberta de novos tratamentos.'

Bilhões de dólares são perdidos a cada ano devido a linhas de células errôneas ou contaminadas. Esses problemas atrasam a pesquisa e, como resultado, retardam a introdução de novos tratamentos. Este novo método pode eliminar o desperdício e permitir a reprodução de mais estudos médicos.

O esboço dos MinION também pode identificar todos em uma zona de desastre e descobrir rapidamente quem está faltando e pode precisar de ajuda. Em outra frente, ele poderia ser usado para identificar vítimas de crimes e perpetradores na cena do crime, dando aos investigadores um tempo de resposta mais rápido e tornando-os mais propensos a resolver crimes antes que a pista esfrie.

Os esboços dos MinION podem ajudar os trabalhadores humanitários a identificar e localizar pessoas desaparecidas após a ocorrência de um desastre. Crédito: Getty Images.

o sonho americano mudou da década de 1960 para hoje

Quais são as ramificações negativas? Sensores biométricos já estão se tornando populares. A Apple lançou o novo iPhone X com Face ID. Scanners de dedo e íris hoje não são incomuns. E os especialistas estimam que até 2020, haverá dois bilhões de smartphones biométricos no mundo.

Enquanto isso, o Google planeja substituir as senhas nos aplicativos Andriod por um “Índice de confiança”. Aparentemente, como digitamos, em que clicamos e uma série de outros comportamentos digitais podem ser rastreados e calculados para formar nosso eDNA , ou nossa assinatura comportamental online exclusiva. Uma série de enormes hacks, incluindo Yahoo e Equifax, nos mostraram quão vulneráveis ​​nossos sistemas atuais são . O que significa que essa tecnologia é necessária. Mas o que acontece quando alguém rouba seu eDNA, seus dados biométricos ou suas informações reais de DNA, coisas que ficam gravadas em você para sempre?

Não é rebuscado pensar que as informações de DNA poderiam ser usadas para apontar um crime para alguém, para passar pela segurança como outra pessoa, ou como uma pista falsa, para desviar as autoridades da trilha. As informações de DNA também podem ser vendidas na dark web ou se tornar uma nova forma de roubo de identidade, talvez uma forma muito mais insidiosa e difícil de recuperar.

Camadas novas e mais resistentes de segurança devem ser criadas antes que os esboços MinION se espalhem. Além do mais, precisamos ter uma conversa pública sobre quanto de nossas próprias informações biométricas e de DNA deve estar disponível para fins de segurança e quanto deve ser protegido.

Um especialista acredita que, em vez de apertar, devemos começar a armazenar nossos dados de DNA na nuvem. Para descobrir mais clique aqui:

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