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Politik

Innovatives IT-Verfahren soll sensible Daten in der Krebsforschung schützen

Dienstag, 14. Mai 2019

/kite_rin, stockadobecom

München/Berlin – Wissenschaftler am Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München und der Charité – Universitätsmedizin Berlin haben erstmals gemein­sam Patientendaten ausgewertet, ohne diese austauschen zu müssen. Das als „Se­cure Multiparty Computation“ bekannte kryptografische Verfahren haben Wissen­schaftler an der Technischen Universität München programmiert. Die verwendete Software wurde von einem der Erfinder der Blockchain-Technologie mitentwickelt.

Das innovative Verfahren diente dazu, um in den Daten von Glioblastompatienten nach versteckten Einflussfaktoren für das Überleben der Patienten zu suchen. Die Ergebnisse sind umso besser, je mehr Patientendaten für die Analyse verfügbar sind. In dem erfolgreichen Versuch konnten die Daten nach Aussage der Wissenschaftler ebenso sensitiv und spezifisch ausgewertet werden, wie dies möglich gewesen wäre, wenn man die Daten zentral an einem Ort zusammengeführt hätte.

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Den eigenen Datenschatz hüten

„Die große Angst ist oftmals: wenn wir die Daten erst einmal herausgegeben haben, bekommen wir sie nie wieder zurück“, erläuterte Hendrik Ballhausen, Leiter des Forschungsreferats an der Medizinischen Fakultät der LMU München und Initiator des Experiments. „Jetzt verlassen die Patientendaten unser Klinikum nicht mehr, und gleichzeitig können wir mit anderen Standorten deren und unsere Daten gemeinsam auswerten.“ Das neue Verfahren benötigt dabei weder eine zentrale Datenbank, die als Zielscheibe für Hackerangriffe dienen könnte, noch einen Vertrauensmann mit Generalschlüssel.

Für das Projekt wurden anonymisierte Patientendaten verwendet. Laut Ballhausen hätten aber selbst bei Verwendung von Klardaten die Kooperationspartner keinerlei Kenntnis darüber erlangt. „Die normale Berechnung, die aus Klardaten das Ergebnis produziert hätte, wird so übersetzt, dass stattdessen eine verschlüsselte Berechnung abläuft, bei der zwischen den Standorten nur scheinbar zufällige Daten ausgetauscht werden. Dieses Verfahren ist so konstruiert, dass am Ende dasselbe Ergebnis heraus­kommt, dass man aber aus den Zwischenergebnissen, die ausgetauscht werden, nichts über die Eingabedaten lernen kann“, sagte Ballhausen dem Deutschen Ärzte­blatt. Es gebe keinerlei zentrale Instanz, wie eine Datenbank, eine Cloud oder einen geschützten „virtuellen Team Room“.

Ein demokratischer Ansatz

Um mit den verteilten Daten zu rechnen, müssen ihm zufolge alle beteiligten Stand­orte gleichzeitig aktiv werden. Die Berechnung läuft dabei nicht auf einem einzelnen Rechner, sondern zwischen den Servern der Standorte auf einem verschlüsselten Protokoll. Alle Standorte erhalten zudem gleichzeitig das Ergebnis. Weder die Stand­orte noch ein äußerer Angreifer könnten dabei Rückschlüsse auf die Daten der einzel­nen Standorte ziehen.

Alle Standorte haben laut Aussage der Forscher jederzeit volle Transparenz und Kon­trolle darüber, was mit ihren Daten geschieht. Sie können zudem ihr Einverständnis auch nachträglich dadurch zurückziehen, dass sie einfach nicht weiter mitrechnen. Die Daten sind dann aus dem Netzwerk wieder spurlos „verschwunden“, bleiben aber auf dem Ursprungsserver erhalten.

Die Berechnungen, die bei dem innovativen Verfahren ablaufen, sind sehr aufwendig. „Die Grenzen des Verfahrens liegen im Moment im Rechenaufwand – Multi-Omics und riesige Machine-Learning-Datensätze wären noch schwierig“, meinte Ballhausen. Durch Fortschritte bei den Algorithmen werden in den letzten Jahren jedoch immer mehr Anwendungen realistisch.

Die Wissenschaftler wollen daher ein Netzwerk gründen, um die Methode bundesweit zu etablieren. Großes Potenzial sehen sie dafür überall dort, wo sensible Daten nicht gefährdet werden sollen. Beispiele sind Daten in der Onkologie und der Pädiatrie sowie insbesondere auch im Zukunftsfeld von E-Health und „mobile Health“, denn dort liegen die Gesundheits­daten künftig ohnehin dezentral vor, etwa auf den Endgeräten der Patienten, und die Datenschutzproblematik ist ein permanentes Thema. © KBr/aerzteblatt.de

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