Прослеживание происхождения продуктов с ДНК-фониксикой: использование микробиомной аналитики

Тип фониксических техник, которые детективы давно используют для решения преступлений, теперь может применяться для идентификации происхождения المصنченных товаров в цепочке поставок.

Phylagen — сан-францисская дата-аналитическая компания, разработавшая платформу для прослеживания товаров и материалов обратно к ферме, складу или фабрике. Инструмент опирается на микробиомы — уникальные типы естественно встречающихся микробов, найденных по всему миру. Генетическая информация, зашифрованная в этих микробиомах, создает эквивалент биологического отпечатка пальца.

Технологию можно применять к широкому спектру продуктов, включая пищу, текстиль и, возможно, самое важное, контрафактные товары. Ученые-данные сегодня могут изучить, скажем, пыль на спортивной туфле и с уверенностью определить точную фабрику, где она была произведена. Говорит сооснователь и CEO Phylagen Джессика Грин: «Экологический микробиом — крупнейший неиспользованный датасет на планете».

До основания Phylagen Грин была профессором в Орегонском университете, где исследовала генетическую картографию и микробиомную науку. Соединяя эти две дисциплины, ее лаборатория изучала, как различные виды микроорганизмов, включая бактерии, грибы и вирусы, варьируются от места к месту.

Другие исследователи работали над похожей платформой на основе изучения пыльцы. Но Грин и ее команда смогли секвенировать не только ген пыльцы, но и другие организмы, покрывающие её.

Результат — инструмент, который можно использовать для множества целей, включая прослеживание происхождения зараженной пищи обратно к ферме или перерабатывающему заводу, обеспечение того, что материалы производятся на авторизованных фабриках, предотвращение контрафакта и даже борьбу с терроризмом.

Ученые завершили картографирование человеческого генома в 2003 году. Только недавно, однако, стоимость ДНК-секвенирования упала до уровня, где это стало экономически выполнимым для повседневного использования производителями и глобальными цепочками поставок. И цена технологии продолжает падать практически каждую неделю, говорит Грин.

Стоимость железа также падает, как улучшается простота использования. Когда Грин основала Phylagen в 2014 году, портативные секвенаторы не были на рынке. С тех пор оборудование драматически уменьшилось в размерах. Одновременно достижения в ИИ и машинном обучении сделали устройства умнее и эффективнее.

Phylagen создает микробиальную карту, отображающую всю генетическую информацию, зашифрованную в локациях по всему миру. Воздух в конкретной фабрике, например, будет содержать невидимые частицы пыли, несущие уникальный профиль. Конвертируя генетический материал в секвенциальные данные — по сути, строку букв, составляющих генетический код всех живых вещей — Phylagen генерирует естественно возникающий баркод для каждой локации.

Генетический материал остается с المصنченным продуктом даже когда он путешествует к распределительному центру и заключается в упаковку. Для аграрных продуктов, проходящих ферментацию, компания применяет другой набор алгоритмов, производных от машинного обучения. Пищевой продукт можно проследить обратно к ферме — даже конкретной части той фермы — изучая уникальный генетический материал, резидирующий в почве.

Грин также визуализирует использование микробиомной аналитики для подтверждения наличия конфликтных минералов — добытых в частях Демократической Республики Конго, например — в المصنченных продуктах. Подобные расследования могли бы идентифицировать использование пальмового масла из неустойчивых операций и сайтов, занятых нарушениями прав человека.

Грин верит, что использование микробиомной аналитики могло бы предотвратить прошлые трагедии вроде обрушения комплекса фабрики Rana Plaza в Бангладеш в 2013 году, вызвавшего смерть 1134 рабочих и травмирование около 2500 других. Объект работал как неавторизованный и нераскрытый подрядчик для ряда крупных брендов одежды.

Phylagen все еще на ранних стадиях развития. В феврале она анонсировала $14 млн в серии А финансирования, возглавляемой несколькими венчурными капиталовыми провайдерами. Деньги будут потрачены на расширение сервисов компании и микробиомной базы данных, говорит Грин.

Phylagen отказалась раскрывать текущих клиентов, но говорит, что они включают «крупные североамериканские бренды и ритейлеры, которые в настоящее время разворачивают решение компании в производственных локациях по всему миру».

В текущей форме технология применяется к ритейл и аппарел товарам. Грин видит «трясину возможностей» для партнерства с брендами, инвестирующими в другие рынки, включая пищу и сельское хозяйство. Пока, однако, Phylagen нацелена на расширение развертываний в товары повседневного спроса.

Грин видит дополнительную ценность в возможной способности технологии помочь фермерам понять, какие типы микробов влияют на их продукты. Информация могла бы использоваться для улучшения качества и безопасности, говорит она.

Phylagen «well on our way» к созданию микробиомной карты мира, говорит Грин. По мере расширения базы данных она ожидает, что технология найдет дополнительные приложения в предиктивном риск-анализе.

«Я не могу придумать платформу, где это не релевантно», — говорит она.