חוקרים פיתחו אלגוריתם המאפשר למצוא את שם המשפחה על סמך מידע גנטי בכרומוזום ה-Y

עובר בגנים

"מאז שהתפתחה היכולת לרצף את הגנום האנושי, מבקשים אנשים רבים להתחקות אחר השושלת הגנטית שלהם", מסביר פרופ' ערן הלפרין, חוקר ומרצה בבית הספר למדעי המחשב ובמחלקה למיקרוביולוגיה וביוטכנולוגיה באוניברסיטת תל-אביב. "כדי לענות על הצורך, קמו בארה"ב חברות שנוטלות מהמעוניינים דגימות רוק, ומעלות את הגנום האישי שלהם למאגרי נתונים הפתוחים לציבור. אנחנו נעזרנו במאגרים אלה כדי לבחון השתייכות משפחתית על פי כרומוזום ה-Y, כרומוזום המין הגברי. כרומוזום ה-Y התאים במיוחד למחקר שלנו, מכיוון שהוא עובר מאב לבנו לאורך הדורות (עם שינויים קלים הנובעים ממוטציות), ולכן, ממש כמו שם המשפחה, הוא משותף למעשה לכל הגברים במשפחה המורחבת".

המחקר המקורי, פרי יוזמתו של ד"ר יניב ארליך ממכון ווייטהד למחקר ביו-רפואי שבבוסטון, ובהשתתפות פרופ' הלפרין והדוקטורנט דוד גולן מהמחלקה לסטטיסטיקה באוניברסיטת תל-אביב, התמקד בבניית אלגוריתם ממוחשב, שיידע לקבוע את שם משפחתו של אדם אך ורק על פי נתוני כרומוזום ה-Y שלו.

אחד משמונה

האלגוריתם המיוחד נבחן על מדגם של 900 גברים בארה"ב. נתוני כרומוזום ה- Yשל המשתתפים הוצגו למאגר אינטרנטי ובו גנומים מרוצפים של 135,000 בני אדם – שמהווים ייצוג נאמן להתפלגות שמות המשפחה בארה"ב, בעיקר כאלה שבאים ממוצא אירופי. "האלגוריתם זיהה במדויק את שם המשפחה של אחד מכל 8 נבדקים", אומר פרופ' הלפרין.

במקרה אחר הצליחו החוקרים להתחקות אחר שמו ואחר מיקומו של אדם מסוים  על פי שילוב של כרומוזום הY- שלו , גילו והעובדה שהוא מתגורר בקליפורניה. כך, לדוגמה, הם הציגו לאלגוריתם את נתוני כרומוזום ה-Y  של הגנטיקאי הידוע קרייג ונטר (Craig Venter), שפרסם את כל הגנום שלו ברשת. האלגוריתם זיהה את שם המשפחה, ולאחר הצלבת השם עם נתונים נוספים - גילו של ונטר, והעובדה שהוא מתגורר בקליפורניה - צומצם החיפוש לשני אנשים בלבד. כמו כן הצליחו החוקרים לזהות כמעט בוודאות משפחה מורמונית גדולה מיוטה, על פי כרומוזומי ה-Y של בניה.

זהות חשופה

"לטכניקת הזיהוי שפיתחנו יכולים להיות לא מעט שימושים מועילים, כמו איתור קרובים, זיהוי גופות באסונות טבע ועוד", אומר פרופ' הלפרין. "עם זאת, המחקר שלנו חשף בעיה מהותית שדורשת התייחסות: אם אדם מפרסם את הגנום שלו באינטרנט, גם כשהדבר נעשה בעילום שם, זהותו חשופה למדי, וצריך לזכור שאנחנו בדקנו כרומוזום אחד בלבד מתוך כלל המידע הגנטי, שכולל עוד 22 כרומוזומים. למרות זאת חשוב לציין כי אנו רואים בחיוב את שיתוף המידע הגנטי במסדי מידע ציבוריים, בהסכמה כמובן. שיתוף המידע חיוני לקידום המדע וישנם יתרונות רבים למשתמשים בשירותים אלו. אולם, חשוב שכל הגופים הקשורים לשיתוף המידע, כולל האנשים אשר נתוניהם נמצאים במסדי המידע, המדענים והגופים המפרסמים את המידע יהיו מודעים לאופי החשיפה ויפעילו את שיקוליהם בהתאם".

ד"ר יניב ארליך מציין כי: "מסקנה מתבקשת מהמחקר שלנו היא שמאגרים ביומטריים יכולים ליצור מצבים בלתי צפויים. לדוגמא, מי חשב ששמות משפחה יכולים להתגלות ממידע גנטי. לכן אנו מאמינים שמחוקקים צריכים לנקוט במשנה זהירות כאשר הם מתכננים מאגרים כאלו".