Cercetarea ADN-ului uman cu ajutorul tehnologiei de secvențiere de generație următoare (NGS) este o țintă principală pentru hackeri, avertizează cercetătorii. NGS este folosită în cercetarea cancerului, dezvoltarea medicamentelor, inovația agricolă și știința criminalistică.
În cazul în care bazele de date cu ADN vor ajunge pe mâna hackerilor va fi amenințată viața privată, integritatea științifică și securitatea națională. Guvernele trebuie să acorde prioritate investițiilor în cercetarea în domeniul biosecurității cibernetice
Potrivit MIT Technology, până la începutul anului 2019, peste 26 de milioane de oameni au efectuat un test genetic. Se estimează că, până la finalul anului 2025, aproximativ 60 de milioane de oameni din întreaga lume își vor secvenția genomul, indicând utilizarea pe scară largă a tehnologiei de secvențiere de generație următoare.
Tehnologia NGC, folosită la secvențierea ADN
Secvențierea ADN-ului de generație următoare (NGS), aceeași tehnologie care stă la baza dezvoltării de medicamente personalizate, diagnosticării cancerului, urmăririi bolilor infecțioase și cercetării genetice, ar putea deveni o țintă principală pentru hackeri.
Studiul „Provocările de biosecuritate cibernetică în secvențierea de generație următoare: o analiză cuprinzătoare a vectorilor de amenințare emergenți”, publicat în IEEE Access, evidențiază îngrijorările tot mai mari cu privire la modul în care acest instrument puternic de secvențiere, dacă nu este securizat, ar putea fi exploatat pentru furturi de date, încălcarea confidențialității și chiar pentru viitoare amenințări biologice.
Condus de Dr. Nasreen Anjum de la Școala de Informatică a Universității din Portsmouth, acesta este primul studiu de cercetare cuprinzător privind amenințările la adresa biosecurității cibernetice la nivelul întregului flux de lucru NGS, se menționează pe site-ul Universității Portsmouth.
NGS este o piatră de temelie a biotehnologiei moderne, permițând secvențierea rapidă și rentabilă a ADN-ului și ARN-ului, care susține progrese importante în cercetarea cancerului, dezvoltarea medicamentelor, inovația agricolă și știința criminalistică.
Atacurile cibernetice, pericol pentru sănătatea publică
Tehnologia NGS se confruntă cu amenințări la adresa biosecurității cibernetice din cauza naturii sensibile a datelor genomice, a vulnerabilităților din tehnologiile și software-ul NGS, a riscurilor legate de partajarea și colaborarea datelor, a provocărilor în integrarea mai multor surse de date și a vulnerabilității bazelor de date NGS cu acces deschis.
Până în prezent, nu au fost raportate atacuri asupra tehnologiei NGS. Multe incidente de securitate cibernetică, în special în domenii sensibile precum sănătatea publică, sunt subraportate din cauza preocupărilor legate de afectarea reputației, repercusiuni de reglementare sau sensibilitatea datelor.
Studiu
De exemplu, atacul cibernetic Synnovis, care a vizat furnizorul de analize de sânge al NHS England, a dus la furtul de date de diagnostic sensibile, inclusiv rezultatele analizelor de sânge, care au fost ulterior divulgate online.
Această încălcare a ridicat îngrijorări semnificative cu privire la confidențialitatea pacienților și securitatea datelor. Natura sensibilă a acestor seturi de date, combinată cu informații genomice, ar putea facilita atacurile de reidentificare. Atacatorii ar putea utiliza datele furate ale analizelor de sânge, alături de datele genomice, pentru a descoperi identitățile indivizilor sau a exploata predispozițiile genetice în scopuri rău intenționate.
În aprilie 2024, Octapharma Plasma, filiala americană a companiei farmaceutice elvețiene Octapharma, a suferit un atac ransomware atribuit grupului ransomware Blacksuit. Încălcarea a compromis informațiile personale sensibile, determinând compania să notifice persoanele afectate și autoritățile de reglementare. În mod similar, în iunie 2017, Merck s-a numărat printre organizațiile afectate de atacul ransomware NotPetya, care a provocat perturbări extinse. Într-un alt caz din iunie 2024, compania farmaceutică japoneză Eisai a suferit un atac ransomware care a perturbat logistica și producția, întârziind livrările de produse.
Biosecuritatea cibernetică rămâne fragmentată
Datele genomice sunt inerent sensibile, iar vulnerabilitățile tehnologiilor NGS, software-ului, practicilor de partajare a datelor și bazelor de date cu acces deschis le expun la riscuri privind confidențialitatea, integritatea și viața privată a datelor. Conform studiului citat, deși datele NGS joacă un rol indispensabil în numeroase sectoare, cercetarea care abordează biosecuritatea cibernetică a acestor tehnologii rămâne fragmentată.
Majoritatea studiilor existente se concentrează în mod restrâns pe domenii specifice, cum ar fi secvențierea microbiană sau arhitectura sistemului, și nu reușesc să ofere o perspectivă holistică asupra provocărilor de securitate care acoperă întregul flux de lucru NGS.
În plus, lipsa colaborării interdisciplinare dintre comunitățile de biotehnologie și cele de securitate cibernetică exacerbează și mai mult aceste lacune.
Seturile de date ADN sunt accesibile online
Procesul de secvențiere în cadrul fluxului de lucru NGS implică o serie de etape complexe și interdependente. De la pregătirea și secvențierea probelor până la analiza și interpretarea datelor – fiecare implicând instrumente, tehnologii, software și sisteme conectate extrem de specializate.
Deși acești pași sunt esențiali pentru generarea unor rezultate precise, ei deschid și multiple puncte de vulnerabilitate. Întrucât multe seturi de date ADN sunt accesibile online, studiul avertizează că este posibil ca infractorii cibernetici să utilizeze în mod abuziv informațiile pentru supraveghere, manipulare sau experimente rău intenționate.
Dr. Anjum a declarat că „munca noastră este un semnal de alarmă. Protejarea datelor genomice nu înseamnă doar criptare – ci și anticiparea atacurilor care încă nu există. Avem nevoie de o schimbare de paradigmă în modul în care asigurăm viitorul medicinei de precizie.”
Riscuri pentru viața privată și integritatea științifică
Dr. Mahreen-Ul-Hassan, microbiolog și coautor de la Universitatea Shaheed Benazir Bhutto pentru Femei, consideră că „datele genomice sunt una dintre cele mai personale forme de date pe care le avem. Dacă sunt compromise, consecințele depășesc cu mult o încălcare tipică a securității datelor.”
Echipa de cercetare a identificat metode noi și emergente pe care hackerii și persoanele cu intenții rău intenționate le-ar putea folosi pentru a exploata sau ataca sisteme, cum ar fi programele malware codificate cu ADN sintetic, manipularea datelor genomice bazată pe inteligență artificială și urmărirea identității prin tehnici de reidentificare. Aceste amenințări depășesc breșele de date tipice, prezentând riscuri pentru confidențialitatea individuală, integritatea științifică și securitatea națională.
„În ciuda importanței sale, biosecuritatea cibernetică rămâne una dintre cele mai neglijate și prost înțelese discipline de cercetare și lasă o lacună critică în biosecuritatea globală. Pentru a ne asigura că informațiile noastre ADN rămân în siguranță și sunt utilizate doar în scopuri benefice, îndemnăm la mai multă cercetare și colaborare pentru a găsi modalități de a menține această tehnologie puternică în siguranță.”, a precizat dr. Anjum.
Datele genomice ar putea fi exploatate pentru supraveghere
Dr. Nasreen Anjum a menționat că guvernele, organismele de reglementare, agențiile de finanțare și instituțiile academice trebuie să acorde prioritate acestui domeniu și să investească în cercetare, educație și dezvoltare de politici dedicate înainte de a fi prea târziu.”
„Fără o acțiune coordonată, datele genomice ar putea fi exploatate pentru supraveghere, discriminare sau chiar bioterorism. Protecțiile actuale sunt fragmentate, iar colaborarea vitală între discipline lipsește. Cheia prevenirii cu succes va fi cooperarea interdisciplinară între informaticieni, bioinformaticieni, biotehnologi și profesioniști în domeniul securității – grupuri care rareori lucrează împreună, dar trebuie să se alinieze. (…) Cercetarea noastră pune bazele îmbunătățirii biosecurității prin furnizarea unei liste unice și clare a tuturor amenințărilor posibile în întregul proces de secvențiere de generație următoare”, a declarat dr. Nasreen Anjum (foto).
Studiul recomandă soluții practice, inclusiv protocoale de secvențiere sigure, stocare criptată și detectarea anomaliilor bazată pe inteligență artificială, creând o bază pentru o biosecuritate cibernetică mult mai puternică.
Cercetarea a fost realizată în colaborare de Departamentul de Informatică al Universității Anglia Ruskin din Cambridge, Departamentul de Securitate Cibernetică și Informatică al Universității din Gloucestershire, Departamentul de Informatică și Laboratorul de Cercetări Emergente al Universității Narjan și Departamentul de Microbiologie al Universității pentru Femei Shaheed Benazir Bhutto. Studiul a fost finanțat de Fondul Marea Britanie – Arabia Saudita al British Council și de un grant pentru cercetare legat de calitate de la Universitatea din Portsmouth
