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Servicios de ADN en línea vulnerables a la piratería genética


Muchas personas a las que se les ha secuenciado el ADN cargan los datos en sitios web para encontrar parientes que coincidan. Los genetistas de UC Davis han descubierto que puede ser posible engañar a estos sitios para que proporcionen información extensa sobre el ADN de los usuarios.

Con el crecimiento del hogar ADN pruebas, servicios en línea como GEDMatch, MyHeritage y FamilyTreeDNA se han convertido en lugares populares para que las personas carguen su información genética, investiguen su genealogía y encuentren parientes perdidos. También han sido utilizados por las fuerzas del orden para encontrar sospechosos de delitos a través de una comparación de ADN con familiares.

Ahora, el profesor Graham Coop y el investigador postdoctoral Michael “Doc” Edge del Departamento de Evolución y Ecología de la Universidad de California, Davis, advierten que estos servicios “directos al consumidor” podrían ser vulnerables a una especie de piratería genética. Al cargar secuencias de ADN seleccionadas, dijeron, podría ser posible, por ejemplo, extraer los genomas de la mayoría de las personas en una base de datos o identificar personas con variantes genéticas asociadas con rasgos específicos como Alzheimer enfermedad.

Dado que esta historia se originó en octubre de 2019, Coop y Edge han llevado a cabo una prueba de concepto con la base de datos GEDMatch. Trabajando solo con secuencias de ADN que habían cargado y usando el ‘modo de investigación’ de GEDMatch para no interactuar con los datos de otros usuarios, demostraron que el cebo de IBS podría usarse para identificar variantes genéticas específicas (polimorfismos de un solo nucleótido o SNP) en el base de datos.

El artículo completo fue publicado en la revista. eLife el 7 de enero de 2020.

Un documento que describe el problema se publicó en línea el 22 de octubre de 2019. Coop y Edge notificaron a las compañías de bases de datos sobre el problema a mediados de julio para darles tiempo para implementar contramedidas.

“La gente está dando más información de la que cree”, cuando sube a estos sitios de acceso público, dijo Coop. Y a diferencia de la información de la tarjeta de crédito, no puede simplemente cancelar su antiguo genoma y obtener uno nuevo.

Los problemas no afectan a las empresas de secuenciación de ADN con fines de lucro como 23andMe, dijo Coop. Debes enviar tu ADN como una muestra de saliva para tener acceso a sus datos genéticos. Sin embargo, las bases de datos públicas permiten que cualquiera cargue secuencias de ADN y busque otros usuarios con secuencias coincidentes.

Idéntico por estado y ascendencia

Estos sitios funcionan mediante el uso de software para comparar las secuencias de ADN cargadas por los usuarios con secuencias que ya están en su base de datos. Tu genoma es un mosaico de piezas heredadas de tus antepasados. Las piezas más grandes, o baldosas en el mosaico, provienen de antepasados ​​recientes. A medida que pasan las generaciones, las secuencias coincidentes se cortan en trozos más pequeños. Entonces, si comparte grandes trozos de secuencia de ADN con otra persona, es probable que comparta un antepasado reciente.

Coop y Edge encontraron tres enfoques que producen mucha más información de una base de datos de ADN que solo algunos primos perdidos. (Sus pruebas utilizaron una colección pública de secuencias de ADN humano disponibles para la investigación, no las bases de datos de aficionados). A estos métodos los llaman IBS (idéntico por secuencia) en mosaico, sondeo de IBS y cebo de IBS.

En Azulejos IBS, un atacante carga varios genomas que se encuentran en bases de datos de investigación públicas y realiza un seguimiento de cuáles coinciden con otros genomas en la base de datos y dónde. Si pueden encontrar suficientes mosaicos coincidentes, pueden juntar la mayor parte del genoma de alguien.

Sondeo de IBS se puede utilizar para buscar personas que porten una variante genética específica, por ejemplo, un gen relacionado con la enfermedad de Alzheimer. Para hacer esto, el atacante crea un genoma falso con una secuencia de ADN que probablemente no coincida con nadie, excepto por una pequeña sección que coincidirá con el gen de interés. Es probable que las coincidencias de la base de datos sean personas con esta variante genética.

Finalmente, Cebo de IBS se basa en engañar a una clase de algoritmos que se utilizan para identificar a los parientes. (Sin embargo, no todas las bases de datos utilizan este tipo de algoritmo). Coop y Edge calculan que con tan solo 100 secuencias de ADN cargadas, un atacante podría usar este método para obtener la mayor parte de la información genómica en una base de datos.

Los tres ataques podrían ser realizados por alguien con conocimientos de genética e informática, como un estudiante de posgrado o un aficionado serio, pero “la buena noticia es que es bastante prevenible”, dijo Edge.

El documento de Coop and Edge establece una serie de pasos que los servicios de genética directa al consumidor podrían tomar para bloquear estos ataques. Si bien ya han compartido la información con los servicios líderes, han tenido una respuesta “variada”, dijo Coop.

El uso de estos servicios implica necesariamente ceder información personal, y millones de personas parecen estar dispuestas a hacerlo a cambio de investigar la historia familiar u otros usos personales. Pero los usuarios deberían ser más conscientes de cuánta información exactamente podrían estar entregando cuando acceden a estos servicios.

“Nos gustaría que aclararan sus vulnerabilidades y cómo las están abordando”, dijo Coop.

Referencias:

“Ataques a la privacidad genética mediante cargas en bases de datos genealógicas” por Michael D Edge y Graham Coop, 7 de enero de 2020, eLife.
DOI: 10.7554 / eLife.51810

“Ataques a la privacidad genética a través de cargas en bases de datos genealógicas” por Michael D Edge y Graham Coop, 22 de octubre de 2019, bioRxiv.
DOI: 10.1101 / 798272



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