SAMchain, tecnología blockchain para proteger los datos genómicos

Tecnología blockchain para proteger los datos genómicos

Rubén Megía González, Genotipia

 

Un equipo de investigadores de la Universidad de Yale y la Universidad John Hopkins ha diseñado un nuevo método de protección de datos genómicos basado en tecnología  blockchain. Esta herramienta, que permite almacenar de forma segura los datos genómicos, permite al individuo controlar quién tiene acceso a su información genética, a la vez que refuerza la protección de los datos frente a posibles eventos de corrupción de datos.

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El nuevo método de protección de datos genómicos basado en tecnología  blockchain permite al individuo controlar quién tiene acceso a su información genética, a la vez que refuerza la protección de los datos frente a posibles eventos de corrupción de datos. Imagen: Genotipia.

Blockchain es una tecnología informática que permite llevar un registro de ciertos datos en la nube, de forma descentralizada, a la vez que los protege de posibles modificaciones no deseadas. Actualmente este tipo de tecnología se utiliza en el ámbito financiero, principalmente en las transacciones de criptomonedas como Bitcoin o XRP. Sin embargo, cada vez más, la utilización de la tecnología Blockchain se está expandiendo a diferentes sectores, con el objetivo de mejorar el registro de datos.

Ahora, un artículo publicado el pasado 29 de junio en la revista Genome Biology detalla cómo se puede utilizar la tecnología blockchain para mejorar el registro y la protección de datos genómicos. Los resultados de este trabajo podrían servir para acelerar la implantación de la medicina personalizada en la práctica clínica.

Blockchain para proteger la integridad y la utilización de los datos genómicos

Durante los últimos años, millones de personas han cedido sus datos a empresas comerciales para obtener información acerca de su ancestría o del riesgo a desarrollar ciertas enfermedades. Una vez cedida la información acerca de su genoma, controlar quién y cómo utiliza estos datos es una tarea realmente difícil con los sistemas de registro actuales.

«A medida que los datos genómicos se vuelven cada vez más necesarios para nuestra comprensión de la salud y las enfermedades humanas, su integridad y seguridad deben ser una prioridad al proporcionar soluciones para el almacenamiento y el análisis», explica Mark Gerstein, autor del estudio e investigador en el Programa de Biología Computacional y Bioinformática de la Universidad de Yale. «La corrupción, el cambio o la pérdida de genomas personales podría generar problemas en la atención al paciente y la integridad de la investigación en el futuro», explica Hopkins.

Para garantizar la protección y evitar el uso desautorizado de los datos genómicos, el equipo de investigadores de la Universidad de Yale y la Universidad John Hopkins ha desarrollado una red blockchain privada donde es posible registrar los datos genómicos en la nube de forma segura.

La nueva herramienta de registro de datos genómicos, a la que los autores han nombrado SAMchain, permite al usuario tener control de acceso a sus datos. Es decir, el usuario es quien decide quién puede acceder a su información. SAMchain permite, además, el registro seguro de los datos genómicos, ya que garantiza la integridad de los datos guardados en la nube.

SAMchain almacena únicamente información acerca de las diferencias genómicas en base a un genoma de referencia

El desarrollo de herramientas para el almacenamiento de datos en la nube es una tarea realmente compleja cuando se trata de almacenar datos del genoma de cientos de personas. El almacenamiento del genoma humano, al contrario que el de los datos que puedan generarse en las transacciones de criptomonedas, requiere una capacidad de lectura muchísimo mayor, dada la inmensa cantidad de información que contiene el ADN.

En humanos, el tamaño del genoma ronda los 3.500 millones de pares de bases nitrogenadas. Cada persona tiene dos copias de todo su material genético, lo que supone un total de más de 7.000 millones de pares de bases por cada persona. Almacenar toda esta información y conseguir que toda ella sea accesible es algo realmente difícil, lo que supone un problema a la hora de generar herramientas de almacenamiento de datos genómicos en la nube.

El equipo de investigadores que ha desarrollado SAMchain ha logrado encontrar una solución a este problema: el almacenamiento de las diferencias en base a un genoma de referencia. Es decir, el equipo almacena únicamente la información del genoma de cada individuo que es diferente a un genoma de referencia, lo que disminuye notablemente la información almacenada.

La tecnología blockchain en almacenamiento de datos genómicos, un avance en Medicina de Precisión

Tal y como explican los autores en el estudio, la utilización de tecnología blockchain en almacenamiento de datos genómicos podría tener especial repercusión en el ámbito de la Medicina de Precisión. Gracias a ella, el propio paciente podría habilitar el acceso a los profesionales sanitarios a sus datos para ayudar a seleccionar un mejor tratamiento en base a su genoma. Los pacientes, además, podrán ceder sus datos genómicos a investigaciones e incluso venderlos a compañías farmacéuticas.

Gerstein y su equipo esperan poder mejorar SAMchain para que pueda almacenar también datos acerca de la expresión génica, lo que mejoraría sustancialmente su potencial tanto en el ámbito de la Medicina de Precisión como en la investigación de enfermedades genéticas.

Este trabajo supone una mejora en el desarrollo de herramientas informáticas para el almacenamiento y protección de datos genómicos, a la vez que soluciona parte de los problemas asociados al registro de este tipo de datos en la nube. “Creemos que esto realmente hará la investigación genómica más fácil”, explica Gamze Gürsoy, autora del estudio e investigadora en el Programa de Biología Computacional y Bioinformática de la Universidad de Yale.

Artículo original: Gürsoy G, et al. Storing and analyzing a genome on a blockchain. Genome Biol. 2022 Jun 29;23(1):134. doi: 10.1186/s13059-022-02699-7

Fuente: Blockchain not just for bitcoin: It can secure and store genomes, too. University of Yale. https://news.yale.edu/2022/06/29/blockchain-not-just-bitcoin-it-can-secure-and-store-genomes-too

 

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