فناوری توالی‌یابی نسل جدید DNA (NGS) — همان فناوری‌ای که در توسعه‌ی داروهای شخصی‌سازی‌شده، تشخیص سرطان، ردیابی بیماری‌های عفونی و پژوهش‌های ژنی نقش محوری دارد — می‌تواند به هدفی جذاب برای حملات سایبری تبدیل شود.
مطالعه‌ای که به‌تازگی در مجله‌ی IEEE Access منتشر شده، نگرانی‌های فزاینده‌ای را درباره‌ی این ابزار قدرتمند مطرح می‌کند: در صورتی که امنیت این فناوری به درستی تأمین نشود، می‌تواند زمینه‌ساز نقض داده‌ها، نقض حریم خصوصی و حتی تهدیدات زیستی آینده شود.
این تحقیق به سرپرستی دکتر نسرین انجم از مدرسه‌ی علوم رایانه‌ی دانشگاه پورتسموث انجام شده و نخستین بررسی جامع از تهدیدات «امنیت زیستی سایبری» در سراسر فرآیند توالی‌یابی نسل جدید به شمار می‌رود.
NGS یکی از ستون‌های اصلی زیست‌فناوری مدرن است و امکان توالی‌یابی سریع و مقرون‌به‌صرفه‌ی DNA و RNA را فراهم کرده است — پیشرفتی که به جهش‌های چشمگیری در زمینه‌هایی مانند پژوهش‌های سرطان، توسعه‌ی دارو، نوآوری‌های کشاورزی و علوم پزشکی قانونی انجامیده است.
فرآیند توالی‌یابی در NGS شامل مجموعه‌ای از مراحل پیچیده و به هم پیوسته است: از آماده‌سازی نمونه‌ها و انجام توالی‌یابی گرفته تا تحلیل و تفسیر داده‌ها؛ مراحلی که هر کدام به ابزارها، فناوری‌ها، نرم‌افزارها و سیستم‌های متصل بسیار تخصصی متکی هستند.
با وجود اهمیت این مراحل برای تولید نتایج دقیق، هر کدام می‌توانند به نقاطی آسیب‌پذیر در برابر حملات تبدیل شوند. از آنجا که بسیاری از مجموعه‌های داده‌ی DNA به صورت عمومی در دسترس هستند، این مطالعه هشدار می‌دهد که مجرمان سایبری می‌توانند از این اطلاعات برای نظارت، دستکاری یا حتی آزمایش‌های مخرب سوءاستفاده کنند.
دکتر انجم توضیح می‌دهد:”کار ما یک زنگ هشدار است. محافظت از داده‌های ژنومی فقط به رمزنگاری محدود نمی‌شود — باید برای حملاتی که هنوز رخ نداده‌اند نیز آماده باشیم. امنیت زیستی سایبری به یک تغییر رویکرد اساسی نیاز دارد.”
این پژوهش با همکاری محققانی از دانشگاه‌های آنگلیا روسکین (کمبریج)، گلاسترشر، نرجان و دانشگاه زنان بی‌نظیر بوتو انجام شده است.
دکتر محین‌الحسن، میکروبیولوژیست و نویسنده‌ی همکار این مطالعه، می‌گوید:”داده‌های ژنومی یکی از شخصی‌ترین اشکال داده هستند. در صورت به خطر افتادن، پیامدهای آن بسیار فراتر از یک نقض داده‌ی معمولی خواهد بود.”
این تیم پژوهشی روش‌های نوظهور و در حال رشد حمله به سیستم‌های NGS را شناسایی کرده‌اند، از جمله:
بدافزارهای رمزگذاری‌شده در DNA سنتتیک،
دستکاری داده‌های ژنومی با استفاده از هوش مصنوعی،
ردیابی هویت از طریق تکنیک‌های بازشناسایی (re-identification)
این تهدیدات تنها به نقض حریم خصوصی محدود نمی‌شود، بلکه تمامیت علمی، امنیت ملی و امنیت زیستی جهانی را نیز به خطر می‌اندازد.
دکتر انجم تأکید می‌کند:”با وجود اهمیت حیاتی امنیت زیستی سایبری، این حوزه همچنان یکی از مهجورترین و کمتر درک‌شده‌ترین زمینه‌های تحقیقاتی است و شکاف‌های خطرناکی در امنیت زیستی جهانی ایجاد کرده است. برای محافظت از اطلاعات ژنتیکی و استفاده‌ی درست از آن‌ها، نیازمند سرمایه‌گذاری در تحقیقات، آموزش و تدوین سیاست‌های مشخص هستیم — پیش از آنکه دیر شود.”
وی هشدار می‌دهد که بدون اقدام هماهنگ، داده‌های ژنومی می‌توانند به ابزاری برای نظارت گسترده، تبعیض یا حتی بیوتروریسم تبدیل شوند. در حال حاضر، اقدامات حفاظتی پراکنده هستند و همکاری میان رشته‌های مختلف نیز ناکافی است. دکتر انجم تأکید می‌کند که:”پیشگیری موفق تنها با همکاری میان دانشمندان رایانه، متخصصان بیوانفورماتیک، زیست‌فناوران و متخصصان امنیتی امکان‌پذیر است — گروه‌هایی که تاکنون کمتر با هم همکاری داشته‌اند اما باید در این مسیر همگام شوند.”
این مطالعه با ارائه‌ی فهرستی جامع از تمام تهدیدات احتمالی در فرآیند NGS، پایه‌ای برای ارتقای امنیت زیستی فراهم کرده است.
در پایان، مقاله راهکارهای عملی برای بهبود امنیت زیستی سایبری پیشنهاد می‌کند، از جمله:
توسعه‌ی پروتکل‌های ایمن برای توالی‌یابی،
ذخیره‌سازی رمزنگاری‌شده‌ی داده‌ها،
استفاده از هوش مصنوعی برای شناسایی تهدیدات سایبری در داده‌های ژنتیکی
منبع:
Cyber-Biosecurity Challenges in Next-Generation Sequencing: A Comprehensive Analysis of Emerging Threat Vectors. IEEE Access, 2025; 13: 52006 DOI: 10.1109/ACCESS.2025.3552069
تهیه و تنظیم: سید طه نوربخش
نظارت و تأیید: فائزه محمدهاشم-متخصص ژنتیک
