Состав молекул на смартфоне может рассказать об образе жизни его владельца

Heather Buschman, PhD

"Представьте себе сценарий, где следователь на месте преступления находит персональный предмет, но отпечатков и ДНК нету в базе. Тогда невозможно будет установить личность владельца этого предмета... И мы подумали, почему бы нам не найти следы от химического состава человеческой кожи?"-говорит главный автор проекта Питер Дорештейн (Dorrestein, PhD), профессор американской Школы медицины Сан-Диего. 

Мы оставляем множество отпечатков на дисплеях смартфонов. И оставляем следы в виде химических веществ, молекул и микробов на каждом объекте, которого мы коснемся. При анализе состава молекул с сотовых телефонов, исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего смогли воссоздать образ жизни владельца каждого телефона, включая диету, предпочитаемые средства гигиены, состояние здоровья и посещенные места. Это доказательство гипотезы исследования, опубликованного 14 ноября в Proceedings of the National Academy of Sciences, может иметь целый ряд возможностей для прикладного использования. В том числе для уголовного розыска, скрининга в аэропортах, мониторинга приверженности лечению и исследования воздействия на окружающую среду.

В исследованиях 2015 года команда Dorrestein создала 3D - модели, чтобы проиллюстрировать молекулы и микробы, найденные на телах двух здоровых взрослых добровольцев. Несмотря на трехдневный мораторий на личную гигиену, прежде чем были собраны образцы, исследователи удивились, обнаружив,что наиболее распространенными молекулярные особенности в мазках кожи до сих пор состояли из гигиенических и косметических продуктов, нанесенных ранее, таких как солнцезащитный крем.

Тридцать девять здоровых взрослых добровольцев участвовали в последнем исследовании Dorrestein. В общей сложности было нанесено около 500 образцов различных по сотаву пятен на руках. Затем они использовали метод, называемый масс - спектрометрия, для обнаружения молекул из образцов.  Они нашли максимальное число молекул, которые возможно было обнаружить, сравнивая их структуры в базе данных ГНПС , и массовым хранилищем спектрометрии, базы знаний и аннотаций (сайт разработан Dorrestein и соавтором). С помощью этой информации исследователи разработали персонализированный образ жизни "для чтения" с каждого телефона. На дисплеях были обнаружены противовоспалительные и противогрибковые кремы для кожи, средства против облысения, антидепрессанты и глазные капли. Молекулы пищи включали цитрусовые, кофеин, травы и специи. Солнцезащитные кремы и антиинсектицидные средства были обнаружены на телефонах даже спустя несколько месяцев после того, как они в последний раз были использованы владельцами. 

"На основе анализа молекул мы могли бы сказать, какого человек пола, какие использует косметические средства, красители, волосы, пьет ли кофе, предпочитает пиво или вино, любит ли острую пищу, или лечится от депрессии,- рассказала соавтор Амина Bouslimani, кандидат медицинских наук, ассистент проекта ученый в лаборатории Dorrestein,-Это та информация, которая могла бы помочь следователю сузить поиск владельца объекта."

Существуют ограничения, сказал Dorrestein. Прежде всего, эти молекулярные чтения выходы обеспечивают общий профиль образа жизни человека, но они не предназначены, чтобы быть один к одному, как отпечатки пальцев. Для того, чтобы разработать более точные профили и усовершенстовать метод,нужно создавать обширные базы данных, в частности, для наиболее распространенных продуктов питания, материалов одежды, ковров, красок для стен и т.д. Он хотел бы видеть базу данных молекулы в масштабе базы данных отпечатков пальцев, но это крупномасштабные усилия, что ни одна лаборатория не сможет сделать в одиночку.

Двигаясь вперед, Dorrestein и Bouslimani уже начали расширить свое исследование с еще 80 человек и образцов с других личных вещей, таких, как бумажники и ключи. Они также надеются в ближайшее время начать собирать другой слой информации из каждого образца - тождества многих бактерий и других микробов, которые покрывают нашу кожу. 

Помимо судебно-медицинской экспертизы, Dorrestein и Bouslimani говорят о том, что базы данных таких молекул могут быть использованы в медицинских и экологических исследованиях. Например, возможно, в один прекрасный день врачи смогли бы оценить, насколько хорошо пациент придерживается режима лечения путем мониторинга метаболитов на его коже. Кроме того, пациенты, участвующие в клинических испытаниях, можно разделить на подгруппы, основанные на том, как они усваивают лекарства под наблюдением, по показаниям метаболитов кожи - тогда лекарство может быть назначено только тем пациентам, которые могут усваивать его соответствующим образом. Молекулы веществ с кожи также может дать полезную информацию о воздействии окружающей среды и опасных химических веществ на человека (например, на рабочем месте с высоким уровнем риска или при проживании недалеко от потенциального источника загрязнения).

Исследование соавторов также входят: Алексей В. Мельник, Zhenjiang Зах Сюй, Амнон Амир, Рикардо Р. да Силва, Mingxun Wang, UC San Diego; и Теодор Александров, UC San Diego, Европейская лаборатория молекулярной биологии и SCiLS GmbH.

Это исследование было профинансировано, в частности, Национальным институтом юстиции (2015-DN-BX-K047), Национальные институты здоровья (GMS10RR029121), 2020 Программа Horizon Европейского союза (634402) и Сан-исследовательского фонда Пауло (FAPESP-2015 / 03348-3).

Ссылка на оригинал: https://health.ucsd.edu/

Анна Витальевна Аллавердыева

Источник: http://vrachirf.ru/