quinta-feira, 11 de junho de 2015

O que são os microbiomas?

Você sabia que o material genético de microrganismos pode ser usado para identificar pessoas?

 https://bio-orbis.blogspot.com.br/2015/06/microbiomas-suscitam-preocupacoes-de.html
Microbioma. Fonte da imagem: Muy interessante.

Ele poderia ser chamado de “impressão digital intestinal”

VAMOS DESCOBRIR...

Pesquisadores descobriram que o DNA dos microrganismos que colonizam um corpo humano pode identificar com precisão uma pessoa e isso, é claro, logo suscitou questões de privacidade.

A descoberta, publicada no Proceedings of theNational Academy of Sciences em 11 de maio [Franzosa, E. A. et al. Proc. NatlAcad. Sci. USA], sugere que é possível identificar um participante de um estudo anônimo do microbioma humano, o conjunto de habitantes microbiais de um corpo, e revelar detalhes sobre saúde, dieta ou etnia dessa pessoa.

De acordo com outro estudo, porém, divulgado em 29 de abril em Genome Research [Ames, S.K. et al. Genome Res.], um amplo tesouro de DNA de microbiomas, publicamente acessível e mantido pelo US National Institutes of Health (NIH), já contém DNA humano potencialmente identificável.

Os artigos não citam pessoas nominalmente com base em seus microbiomas, e preveem que atualmente isso ainda seria muito difícil, mas sugerem que os pesquisadores microbiômicos devem ficar atentos.

“Nesse momento, isso lembra um pouco o ‘Velho Oeste’ no que diz respeito ao gerenciamento de dados de microbiomas”, admite Curtis Huttenhower, biólogo computacional na Faculdade de Saúde Pública T. H. Chan, de Harvard em Boston, Massachusetts, que liderou o estudo mais recente.

“À medida que o campo evolui, precisamos garantir que se compreenda que nossos microbiomas são altamente singulares e exclusivos”, adverte.

Pesquisadores de genômica humana vêm se debatendo há anos com questões de privacidade.

Em 2013, cientistas demonstraram que podiam identificar cinco pessoas que tinham participado anonimamente do Projeto dos 1.000 Genomas, de caráter internacional, ao fazerem uma referência cruzada de seus DNAs com um banco de dados genealógico que também continha idades, locais e sobrenomes. [Ver Gymrek, M., McGuire, A. L., Golan, D., Halperin, E. & Erlich, Y. Science 339, 321–324 (2013).]

Nos últimos anos, a influência do microbioma em nossa saúde e comportamento tornou-se um tópico concorrido de pesquisa.

Dados de estudos sobre microbiomas humanos tendem a acabar em repositórios públicos, mas até agora não se sabia ao certo se os próprios microbiomas eram suficientemente estáveis para identificar as pessoas com o passar dos anos.

Trabalhando com dados disponíveis do Projeto Microbioma Humano (HMP, em inglês), do NIH, a equipe de Huttenhower procurou amostras colhidas de diversos locais do corpo, inclusive intestino, boca, pele e vagina, em busca de combinações de marcadores gênicos microbianos que fossem exclusivos de uma pessoa e estáveis ao longo do tempo. (Embora o HMP não identifique pessoas por nome, é possível comparar a primeira amostra colhida de um participante com uma segunda doada por ele semanas ou meses mais tarde.)

Os cientistas constataram que amostras fecais tinham as melhores assinaturas do microbioma pessoal: a primeira coleta de fezes de uma pessoa pôde ser vinculada à sua segunda com uma precisão de 86%.

Comparativamente, amostras cutâneas só puderam ser combinadas com precisão cerca de uma em quatro (o que corresponde a 25%).


DNA de bactérias em fezes humanas poderia ser usado como uma “impressão digital intestinal” para identificar pessoas.

Os pesquisadores salientam que assinaturas de DNA baseadas em cepas de microrganismos individuais tiveram o melhor desempenho para diferenciar pessoas; uma taxa de êxito muito maior que as baseadas somente em espécies microbianas.

Ainda assim, Huttenhower conclui que seria “excepcionalmente desafiador fazer qualquer coisa com dados de microbiomas em um único estudo”.

Em sua opinião, o risco mais provável à privacidade resultaria de um cenário em que alguém tivesse participado de dois estudos microbiômicos diferentes, nos quais cada um contivesse partes de informações adicionais diferentes, como idade e estado de saúde.

Mas microbiomas também poderiam constituir um risco à privacidade porque eles inevitavelmente acabam misturados com DNA humano.

Embora o NIH tenha dedicado esforços consideráveis para eliminar DNA humano do banco de dados de seu HMP, uma equipe liderada pelo biólogo computacional Jonathan Allen, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia, constatou que a contaminação ainda é abundante [Ver http://doi.org/4jt em inglês].

A equipe encontrou, por exemplo, sequências conhecidas como repetições curtas em tandem (short tandem repeats, ou STR), que tendem a variar entre pessoas e são utilizadas para estabelecer combinações de DNA em medicina forense, ou legal.

Não está claro se sua presença em amostras microbiômicas poderia constituir uma assinatura precisa de DNA, observa Allen, mas o surgimento de bancos de dados de DNA publicamente acessíveis aumenta a probabilidade.

A Genome Research só concordou em publicar o artigo de Allen e sua equipe se o NIH removesse as sequências humanas conhecidas de seu “acervo”.

As chances de identificar alguém com base em seu microbioma são pequenas, mas pesquisadores devem tomar medidas para proteger a privacidade das pessoas, aconselha Yaniv Erlich, geneticista computacional no Genome Center de Nova York, que liderou a equipe que identificou participantes no estudo dos 1.000 Genomas.

Os que participaram do Projeto Microbioma Humano foram avisados sobre o risco, garante Amy McGuire, bioeticista no Baylor College of Medicine em Houston, no Texas. “Não acho que deveria haver pânico prematuro sobre isso”. Uma reação exagerada poderia desacelerar a compreensão do microbioma.

Laura Rodriguez, diretora de política no Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano do NIH, em Bethesda, Maryland, defende o acesso público ao banco de dados, mas com uma ressalva: “Gostaríamos de manter seu acesso aberto devido ao valor que ele acrescenta à ciência”, desde que sejam tomadas medidas de proteção, como remover o máximo possível de DNA humano do HMP.

Nature 521, 136 (14 de maio de 2015) doi:10.1038/521136a.

Fonte: Scientific American Brasil

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