Hur kryptografi kommer att garantera genomisk integritet

De flesta människor i den utvecklade världen kommer snart att ha råd att sekvensera sitt eget genom. Målet att göra detta för mindre än $1000 bör uppnås inom ett år med möjligheten till sub-$100 genom inom 5 år.

Fördelarna är legio eftersom läkemedel kan skräddarsys för individuella patienter.

Men det finns några allvarliga farhågor också. Ditt genom kommer att avslöja mycket om dig: din risk för olika sjukdomar, ditt förfäders förflutna och din fenotyp; ögon- och hårfärg och så vidare.

Så en viktig fråga är integritet. Det är naturligt att individer kommer att vilja hålla privata resultaten av tester som de som avgör risken för sjukdom, om barn sannolikt kommer att ärva vissa sjukdomar och faderskapstester.

Olika grupper utvecklar tekniker för att skapa denna nivå av integritet och idag avslöjar Pierre Baldi och kollegor vid University of California, Irvine ett antal sätt att hålla resultaten av vissa genetiska tester hemliga.

De har särskilt tittat på faderskapstester, kompatibilitetstester (om tillstånd kan överföras till barn) och risken att få vissa sjukdomar. Scenariot de föreställer sig är att varje individ kommer att ha sitt eget genom lagrat på en PC eller smartphone. De skulle då kunna få tillgång till en onlinetjänst som undersöker arvsmassan eller jämför med en annan och skickar tillbaka resultaten.

Frågan här är vem som ska ha tillgång till uppgifterna. Baldi och co börjar med antagandet att endast ägarna av genomet ska ha tillgång till deras genomiska data och resultaten. Så tjänsteleverantören kan inte se de inblandade genomen eller resultaten.

Det visar sig att det finns olika algoritmer som redan tillåter den här typen av 'black box'-transaktioner. Grundidén är att använda standardkrypteringstekniker för att säkerställa att endast de med den nödvändiga nyckeln kan se data eller resultaten av någon beräkning. Detta kan garantera integritet mot alla utom de mest målmedvetna och väl resursersatta attackerna.

Allt detta är ganska standardgrejer. Baldi och cos arbete är i huvudsak att testa hastigheten med vilken testerna kan utföras, första gången detta har gjorts med fullständig genomisk data.

De drar slutsatsen att denna nivå av integritet är möjlig nu. De säger också att dessa tester kan göras på en ganska kort tid, beroende på hur mycket genomisk data som är inblandad. Exemplen de arbetar igenom tar mellan några millisekunder och över en timme.

Integritet är en fråga som sannolikt kommer att bli allt mer synlig i den offentliga debatten. Flera företag erbjuder redan genomiska tester men frågan om integritet har tagit andra fiol till sådana som noggrannhet och kostnad. Med tanke på att vi redan har förmågan att förbättra integriteten borde det ändras förr snarare än senare.

Ref: arxiv.org/abs/1110.2478 : Motverka GATTACA: Effektiv och säker testning av fullständigt sekvenserade mänskliga genom

Dölj