آزمایش های آنلاین DNA چقدر دقیق هستند؟

زمان استفاده از اطلاعات ژنتیکی توسط مصرف‌کنندگان فرا رسیده‌ است. امروزه شما می‌توانید نمونه‌ای از بزاق خود را برای آزمایشگاهی بفرستید و با پرداخت هزینه‌ی آن ببینید چطور کدهای ژنتیکی منحصربه‌فرد شما با انواع فعالیت‌های بشری مرتبط می‌شود؛ از ورزش گرفته تا رژیم‌های غذایی خاص و حتی روابط عاطفی. شرکت‌های معروف زیادی در این بازار آنالیز ژنتیکی فعالیت می‌کنند که بزرگ‌ترین آن‌ها شرکت‌های 23andMe و AncestryDNA هستند که هر دو در پایگاه داده‌ی خود بیش از ۵ میلیون کاربر دارند. اما آیا این آزمایش‌ها چقدر دقیق هستند؟

اول کمی از مبانی ژنتیک صحبت کنیم. DNA کدی است که در سلول‌های شخص وجود دارد. این کد غنی‌ترین و پیچیده‌ترین گنجینه‌ی اطلاعاتی است که انسان تاکنون سعی کرده‌ است آن را درک کند. تقریبا تعداد ۳ میلیارد جفت باز در ۲۳ جفت کروموزوم انسان جای گرفته‌اند. این DNA درون حدود ۲۰ هزار ژن مرتب شده‌ است و به غیر از ژن‌ها، تقریبا تمام DNAی شما (در حدود ۹۷ درصد آن) ترکیبی از مناطق کنترلی، داربست‌های ژنی و قطعه‌های عظیمی از توالی‌های تکراری است. گمان می‌رود که بسیاری از این‌ها، توالی‌های اضافه‌ای باشند که در نتیجه‌ی میلیاردها سال تکامل بر جای مانده‌اند.

ژنتیک مدرن تصویری از پیچیدگی‌های عظیم ژنتیک را به نمایش گذاشته‌ است، چیزی که ما نمی‌توانیم آن را کاملا درک کنیم، اگرچه ما قطعا بسیار جلوتر از مندل و آزمایش‌های او هستیم؛ مندل نخستین فردی بود که وجود ژن‌ها یا همان واحدهای توارثی را درک کرد. در طول قرن بیستم، ما به درک عظیمی از مبانی وراثت رسیده‌ایم: چگونه ژن‌ها از نسلی به نسل بعد منتقل می‌شوند و چگونه آن‌ها پروتئین‌هایی سازنده‌ی حیات را کدگذاری می‌کنند. در دهه‌ی ۱۹۸۰، ما ژن‌هایی را که دچار جهش شده بودند و پروتئین‌های ناقصی تولید می‌کردند، شناختیم؛ ژن‌هایی که برای مثال موجب بیماری‌های وحشتناکی نظیر فیبروز سیستیک یا دیستروفی عضلانی می‌شدند.

در سال ۲۰۰۳، پروژه‌ی ژنوم انسانی، کل توالی DNA‌ انسان را تحویل داد. یکی از محصولات جانبی این کوشش، ابداع تکنولوژی بود که امکان خواندن DNA را با سرعت بی‌سابقه و هزینه‌ای کمتر از همیشه، مهیا کرد. اکنون ما می‌توانیم بدون صرف هزینه‌ی آنچنانی، ژنوم هزاران فرد را به دست آوریم و با استفاده از این حجم عظیم اطلاعات با دقت زیادی به یافتن پرسش‌های عمیقی در زمینه توارث، تکامل و بیماری بپردازیم. تنوع بی‌نهایتی در ژنوم‌های انسان وجود دارد و مطالعه‌ی دقیق DNA به ما کمک می‌کند تا متوجه شویم چه چیزی است که موجب ایجاد انسان به عنوان یک گونه و یک فرد می‌شود.

با کاهش هزینه‌های توالی‌یابی ژن، منافع تجاری هم روی کار آمدند. هر شرکتی می‌تواند فروشگاهی بر پا کند و در عوض مقداری پول، با گرفتن نمونه‌ای بزاق، DNA فرد را از سلول‌های موجود در بزاق بیرون کشیده و توالی آن را مشخص کند. علاوه بر شرکت‌های 23andMe و AncestryDNA، تعداد زیادی از شرکت‌های دیگر هم همین کار را انجام می‌دهند. دو مسئله در ارتباط با دقت نتایج آن‌ها وجود دارد: نخست اینکه آیا توالی‌یابی به‌خوبی انجام شده‌ است؟ که البته سؤال مهمی نیست و منصفانه است که فرض کنیم داده‌ها به دقت تولید شده‌اند؛ هرچند موارد عجیب غریبی از این ضعف‌ها وجود داشته‌‌است، مانند شرکتی که نتوانست متوجه شود یک نمونه‌ی DNA از انسان نیست بلکه مربوط به سگ است. ۴۰ درصد واریانت‌های مرتبط با بیماری‌های خاص که حاصل تست‌های ژنتیکی DTC بود، وقتی داده‌های خام دوباره مورد آنالیز قرار گرفت، معلوم شد که به اشتباه شناسایی شده بودند.

اگر هم فرض کنیم داده‌های تولید‌شده، دقیق هستند، آنگاه سؤال دوم پیش می‌آید و این جاست که مسئله تاریک و تار می‌شود. بسیاری از مناطق مورد توجه در DNA شما حاصل مطالعات همبستگی در کل ژنوم (GWAS) بوده‌ است. در این مطالعات گروه‌هایی از افراد با بیشترین شباهت از نظر آن صفت انتخاب می‌شوند و ارتباط بین ژن‌ها با آن صفات در جمعیت‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. این صفت می‌تواند یک بیماری نظیر فیبروز سیستیک یا یک صفت معمولی مانند موی قرمز باشد. در این وضعیت ژن‌هایی مورد جستجو قرار می‌گیرند که در میان گروه‌های مشابه، یکسان هستند و نتیجه‌گیری می‌شود این ژن‌ها همان ژن‌های مرتبط با این صفات هستند. برای فیبروز سیستیک این تشابه به‌صورت یک نقطه‌ی آشکار روی کروموزوم شماره‌ی ۷ مشخص می‌شود، زیرا عمده‌ی موارد این بیماری توسط جهشی در این ژن اتفاق می‌افتند.

در مورد موی قرمز ۱۶ یا ۱۷ نقطه‌ی نزدیک هم هستند که گویی واریانت‌های ژنی مرتبط با این صفت بوده‌اند؛ چرا که این صفت تحت تأثیر چندین واریانت ژنی است. اما برای صفات پیچیده‌تری نظیر آن‌هایی که مرتبط با رژیم غذایی یا ورزش هستند، ده‌ها واریانت آشکار خواهند شد که هر کدام از آن‌ها نشان‌دهنده‌ی احتمال داشتن استعداد ژنتیکی یک ویژگی خاص است. این امر حتی در مورد چیزی به نظر ساده مانند رنگ چشم هم به کار می‌رود: یک واریانت ژنی با رنگ چشم آبی مرتبط است که نشان‌دهنده‌ی احتمال این است که فرد رنگ چشم آبی داشته باشد و البته این کاملا امکان‌پذیر است که فرد دو ژن رنگ چشم آبی داشته باشد؛ ولی چشمش آبی نباشد؛ ژنتیک علم احتمالات است و به‌طور خاص و قطعی هیچ ژنی برای هیچ چیزی وجود ندارد.

استفاده از تست‌های ژنتیکی که نشان‌دهنده‌ی استعداد ژنتیکی یک فرد در ابتلا به بیماری‌های خاصی است در خارج از مطب، درست نیست. این نتایج می‌توانند گمراه‌کننده و حتی ناراحت‌کننده باشند. حتی اگر فرد یک نسخه از ژنی را که موجب افزایش احتمال ابتلا به بیماری آلزایمر می‌شود، داشته باشد، ممکن است به این بیماری دچار نشود چرا که این صفت تحت‌تأثیر عوامل محیطی و ژنتیکی دیگری هم قرار می‌گیرد.

وقتی صحبت از تبارشناسی به میان می‌آید، DNA ابزاری بسیار مفید در تعیین روابط نزدیک خانوادگی نظیر روابط خواهر-برادری یا رابطه والد-فرزندی است و داستان‌های زیادی درمورد پیدا کردن اعضای خانواده یا مجرمان اصلی یک حادثه در این زمینه وجود دارد. البته درمورد ریشه‌های فامیلی عمیق‌تر، این تست‌ها به شما نمی‌گویند که اجداد شما اهل کجا بوده‌اند و از کجا منشا گرفته‌اند. آن‌ها فقط می‌توانند مشخص کنند که DNA شما مشابه DNA مردم کدام منطقه در روی زمین است؛ اما گفتن اینکه مثلا شما ۲۰ درصد ایرلندی، ۴ درصد بومی آمریکایی یا ۱۲درصد اسکاندیناویایی هستید، موضوع سرگرم‌کننده‌ای است؛ اما مفهوم علمی ندارد.

همه‌ی ما دارای هزاران جد هستیم و شجره‌ی خانوادگی ما هرچه به عقب‌تر بر می‌گردیم پیچیده‌تر و در هم تنیده‌تر می‌شود. در واقع ما هرچه به عقب برگردیم اجداد ما اجداد دیگران هم هستند. نوع بشر دارای ارتباط بسیار نزدیکی با هم بوده و DNA نمی‌تواند چیز چندانی در مورد فرهنگ، تاریخ یا هویت شما بگوید.