Proect Contro
Ви тут:  / Наука і техніка / Можно ли составить фоторобот по ДНК?

Можно ли составить фоторобот по ДНК?

Можно ли составить фоторобот по ДНК?

Детективный лейтмотив: анализ ДНК с места преступления позволяет мгновенно вычислить преступника. Насколько же это далеко от реальности?

В конце августа в научном издании Proceedings of National Academy of Sciences вышла статья с названием “Идентификация личности путем предсказания индивидуальных черт на основе данных полной расшифровки генома”. В работе утверждается, что то, о чем мечтают судмедэксперты (и не только они), достигнуто: исследователи научились по образцу ДНК строить фоторобот человека и даже описывать его голос. Вот только не выдают ли они желаемое за действительное?

Для эксперимента ученые собрали подробные биометрические данные 1061 жителя Сан-Диего и секвенировали их геномы. “Мы смогли идентифицировать [по ДНК] в среднем 8 человек в группе из 10 случайно выбранных испытуемых, если этнический состав группы был смешанным, и 5 из 10 – если группа состояла исключительно из афроамериканцев или людей европейской внешности”, – заявляют авторы работы.

Метод позволяет не только определить, обладателю какого набора биометрических данных принадлежит образец ДНК, но и построить портрет участника эксперимента. Для этого усредненное для данного этноса, возраста и пола лицо видоизменяется согласно определенным параметрам – опорные точки на кончике носа, в уголках глаз и других местах сдвигаются по вычислениям алгоритма на основе ДНК. В статье есть иллюстрации, и выходит, во всяком случае на первый взгляд, достаточно похоже. Значит, работа – успех? По оставленной на месте преступления капле крови можно создать точный фоторобот преступника (что хорошо), а по образцу ДНК, хранящемуся в геномном банке, вашу личность можно вычислить, например, по фотографиям в социальных сетях (что нарушает приватность)? Но, похоже, торопиться с выводами не стоит.

Можно ли составить фоторобот по ДНК?

Крэйг Вентер

 

Основной автор исследования – скандально знаменитый американский генетик Крэйг Вентер. В конце 1990-х Вентер создал коммерческую компанию, которая в конкуренции с глобальным научным проектом “Геном человека” пыталась расшифровать ДНК – планировали даже запатентовать описание генома. Но в конце концов Вентеру пришлось объединить усилия с другими учеными. С тех пор имя генетика связано в основном с идеями конструирования синтетической жизни – речь пока идет о простейшей бактерии. Но это не единственный интерес Вентера.

Если присмотреться к составу авторов статьи, вышедшей в PNAS, можно заметить, что все они работают в одной компании – Human Longevity, которую Вентер основал в 2013 году. Задача стартапа –собрать крупнейшую в мире библиотеку человеческих геномов, не менее миллиона экземпляров. Цель благородная: наука еще лишь в редких случаях понимает взаимосвязь между конкретными генами или их комплексами и болезнями. Иногда мутация лишь в одном гене с большой вероятностью приводит к развитию наследственного заболевания, и тогда, исправляя ошибки в ДНК половых клеток родителей, например, с помощью метода CRISPR-Cas9 можно гарантировать рождение здорового ребенка (эта технология уже испытана и наверняка работает, ее клиническому применению пока препятствуют этические соображения). Но в подавляющем большинстве случаев мы не знаем, какие участки генетического кода связаны с болезнью. Для того чтобы установить такие связи, исследователям просто не хватает данных – человеческих геномов и информации об их носителях.

Под эти цели Вентеру удалось привлечь инвестиции на 300 миллионов долларов. Считается, что Human Longevity обладает лучшими инструментами для секвенирования ДНК. И хотя до достижения заявленных целей достаточно далеко, фирма уже с 2015 года предлагает услуги “суперанализа”: за 25 тысяч долларов любой желающий может пройти “медосмотр на стероидах”, по выражению Вентера. Это не только подробнейший медицинский осмотр, но и полная расшифровка собственного генома и генома микробиоты – микрофлоры кишечника.


Но какой смысл платить огромные деньги за расшифровку генома, по которой мало что можно сказать о здоровье? Human Longevity нужно демонстрировать клиентам и инвесторам успехи на ниве интерпретации ДНК, и опубликованная работа – очевидный шаг в этом направлении. Впрочем, не все согласны, что этот шаг Вентеру действительно удался.

6 сентября генетик, научный директор генеалогического проекта MyHeritage.com Янив Эрлих опубликовал заметку с резкой критикой работы Крэйга Вентера и его коллег:

“В этой статье я привожу существенные ошибки, допущенные в работе [Вентера и других]. Вкратце: метод, предложенный авторами, который в действительности мало отличается от примитивной стандартной процедуры, не использует в достаточной мере возможности генетических маркеров, использует технически ошибочные метрики и, наконец, не позволяет никого на самом деле идентифицировать”.

 

Эрлих и некоторые другие ученые обратили внимание, что для восстановления внешности носителя ДНК Вентер и его коллеги фактически используют только те участки генома, которые указывают на генеалогию и пол. Затем алгоритм смешивает усредненные лица представителей этносов, которые были среди предков испытуемого. Другими словами, никакие индивидуальные особенности, кроме базовой генеалогии, практически не учитываются. Именно поэтому система, созданная Human Longevity, способна с вероятностью 70 процентов правильно идентифицировать человека в этнически смешанной группе из 20 человек, а вот если взять набор из 20 белых мужчин, вероятность ошибки будет уже 89 процентов – это не так уж далеко от 95-процентной ошибки при совершенно случайном выборе.

Специалисты указывают на то, что пул участников эксперимента был слишком мал, чтобы на основании исследования их геномов можно было получить новую информацию о том, какие именно гены в действительности обусловливают конкретные особенности внешности. “Предсказание вида лица на самом деле не более чем построение среднего лица для вашего этноса. Конечно, увидев его, вы всегда скажете – ух ты, чем-то похоже на мое!” – заметил в комментарии изданию MIT Technology Review биоинформатик Джэйсон Пайпер.

Пайпер значится среди соавторов опубликованной в PNAS статьи, но за то время, которое заняла ее публикация, он успел уволиться из Human Longevity (теперь работает в Apple), более того, стал одним из наиболее яростных критиков работы Вентера в твиттере – и даже был забанен бывшим начальником. Помимо Пайпера, компанию покинул еще один соавтор статьи – известный специалист по машинному обучению Франц Ош, до этого перекупленный Вентером из Google. Впрочем, и выход статьи несколько раз откладывался: по данным MIT Technology Review, Крэйг Вентер пытался пристроить работу в один из двух наиболее респектабельных научных журналов мира, Science, но получил отказ – и только тогда выпустил заметку в менее престижном PNAS.

Предсказание внешности на основе ДНК – лишь вопрос времени. Практически все человеческие черты и особенности физиологии в большей или меньшей степени определяются генами (например, цвет глаз – на 98 процентов, индекс массы тела – на величину от 50 до 93 процентов), и рано или поздно с помощью компьютерного анализа больших массивов ДНК и данных об их носителях связь между генами и строением лица, ростом, голосом и другими чертами будет установлена. Возможно, это будет сделано с помощью библиотек, собранных коммерческими компаниями, такими как Human Longevity Крэга Вентера. Но пока этот безусловно талантливый авантюрист, похоже, снова поторопился.

Можно ли составить фоторобот по ДНК?

Посмотрите на забавный коллаж, сделанный Янивом Эрлихом. Слева – лицо самого Вентера, в центре – сделанное алгоритмом на основе его ДНК предсказание, а справа – актер Брэдли Купер. На кого фоторобот похож больше?

 

Сергей Добрынин

Залишити коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікована. Обов’язкові поля позначені ( * )

Задум Залужного

Задум Залужного

Ми зобов'язані знищувати не тільки армію ворога, а й структури у тилу, що її забезпечують, - зробити все, що союзники…
Як слідчий Лисяк бореться з російськими ботофермами

Як слідчий Лисяк бореться з російськими ботофермами

Що, коли той, хто, за задумом, має вести боротьбу проти ворожої пропаганди, сам є джерелом проблем для патріотично налаштованих українських…