Forscher aus der ganzen Schweiz mit biomedizinischen Daten vernetzen, um die personalisierte Gesundheit zu fördern: Das ist das Ziel des nationalen sicheren Computernetzwerks BioMedIT, das vom SIB Swiss Institute of Bioinformatics in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich und der Universität Basel aufgebaut wurde. Das Netzwerk wurde 2017 im Rahmen der Initiative Swiss Personalized Health Network (SPHN) ins Leben gerufen und ist nun mit über 60 nationalen und internationalen Forschungsprojekten im Gesundheitsbereich, die von Infektionsprognosen bis zur Präzisionsonkologie reichen, voll funktionsfähig . Heute wirdauch die Website offiziell lanciert. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Stärkung der personalisierten Gesundheitsforschung in der Schweiz.
Personalisierte Gesundheit zielt darauf ab, die Diagnose, Prävention und Behandlung von Krankheiten auf der Grundlage der individuellen Merkmale (molekulare, klinische oder phänotypische) der Patienten zu optimieren. Die Forschung in diesem Bereich ist auf den Zugang zu einer kritischen Masse heterogener Datensätze von Patienten angewiesen, die ihre Zustimmung gegeben haben und über verschiedene Gesundheitseinrichtungen verteilt sind. BioMedIT bietet nun eine effiziente und sichere Möglichkeit, solche gross angelegten, standortübergreifenden Projekte in der Schweiz durchzuführen. Es baut auf parallelen Bemühungen auf, Daten auf nationaler Ebene interoperabel zu machen.
Über die Knotenpunkte im BioMedIT-Netzwerk
BioMedIT-Knoten sind lokale oder regionale Knoten, die eine sichere Rechen- und Speicherinfrastruktur für die Verarbeitung und Analyse sensibler Forschungsdaten (z. B. pseudonymisierte oder verschlüsselte personenbezogene Daten) bereitstellen. Das BioMedIT-Netzwerk baut auf drei solchen Knoten auf: den wissenschaftlichen IT-Kompetenzplattformen sciCOREmed in Basel, betrieben von der Universität Basel, SENSA in Lausanne, betrieben von der SIB in enger Zusammenarbeit mit der Universität Lausanne, und Leonhard Med in Zürich, betrieben von der ETH Zürich.
Forscher mit biomedizinischen Daten verbinden, um personalisierte Gesundheitsversorgung zu fördern
“BioMedIT ist eine sichere und hochmoderne IT-Umgebung, die auf nationaler Ebene eingerichtet wurde, um die biomedizinische Forschung mit sensiblen Daten zu unterstützen, ” erklärt Katrin Crameri, Direktorin der SIB Personalized Health Informatics Group in Basel, die das BioMedIT-Netzwerk leitet. “Es ermöglicht innovative Forschung, die durch die Mobilisierung, Verarbeitung und Nutzung von Gesundheitsdaten zu neuen Fortschritten in der Medizin führt. BioMedIT bietet Forschern in der ganzen Schweiz die Möglichkeit, diese Daten gemeinsam zu nutzen, ohne die Privatsphäre der Patienten zu gefährden.“
Das Netzwerk baut auf drei wissenschaftlichen IT-Kompetenzplattformen oder Knotenpunkten in Basel, Lausanne und Zürich auf (siehe Kasten). Nach der Aufbau- und Verfeinerungsphase ist das Netzwerk nun mit über 60 nationalen und internationalen Projekten im Gesundheitsbereich voll funktionsfähig.
Das BioMedIT-Projekt wurde im Rahmen der SPHN-Initiative (Swiss Personalized Health Network) ins Leben gerufen, einem Projekt der Schweizerischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften (SAMW) in Zusammenarbeit mit der SIB. Das SPHN wurde 2017 vom Bundesrat ins Leben gerufen und hat Grundlagen geschaffen, die eine sichere, ethische und rechtliche Forschung mit grossen Mengen interoperabler Gesundheitsdaten ermöglichen. Es wählt auch Forschungsprojekte an mehreren Standorten aus und finanziert diese, um etablierte Infrastrukturkomponenten zu testen.
Ein konkretes Beispiel für die Nutzung des BioMedIT-Netzwerks: bessere Erkennung von Sepsis
Ein Beispiel hierfür ist die Personalized Swiss Sepsis Study (PSSS), deren Ziel es ist, mithilfe von maschinellem Lernen Biomarker zu finden, die eine frühzeitige Erkennung bakterieller Sepsis ermöglichen und eine genauere Vorhersage ihres Verlaufs erlauben. Sepsis gehört weltweit zu den häufigsten Todesursachen auf Intensivstationen, und ihre Früherkennung stellt nach wie vor eine medizinische Herausforderung dar. «Dank dem BioMedIT-Netzwerk können wir nun verschiedene Arten komplexer Daten aus der ganzen Schweiz, aus Intensivstationen, Laboren und klinischen Diagnosesystemen miteinander verknüpfen. Ohne diese nationale Infrastruktur wäre dies nicht möglich, und die Daten könnten nicht zur Verbesserung der Diagnostik und personalisierten Behandlung dieser schwerkranken Patienten genutzt werden“, sagt Adrian Egli, Professor am Universitätsspital Basel und gemeinsam mit SIB-Gruppenleiter Karsten Borgwardt, Professor an der ETH Zürich, Basel, Co-Leiter von PSSS.
Die Schweiz ist gut aufgestellt, um ehrgeizige Projekte zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung anzugehen
Weitere landesweite Projekte, die vom BioMedIT-Netzwerk unterstützt und von der SIB mitgeleitet werden, sind die Swiss Variant Interpretation Platform for Oncology (SVIP-O), deren Ziel es ist, die klinische Relevanz von genetischen Varianten in sequenzierten Tumoren zu ermitteln – eine globale Herausforderung in der Onkologie – und die Swiss Pathogen Surveillance Platform (SPSP), die als spezieller Schweizer SARS-CoV-2-Data Hub alle Schweizer Virussequenzen zentralisiert, um die Verfolgung von Varianten zu beschleunigen.
Dank einer Infrastruktur wie BioMedIT ist die Schweiz auch ein bevorzugter Partner für internationale Forschungsprojekte mit sensiblen Speicher- und Rechenanforderungen, wie beispielsweise das von der SIB mitgeleitete Projekt IMMUcan zur Mikroumgebung menschlicher Tumore. Dieses europäische Projekt zielt darauf ab, die Ursachen der Resistenz gegen Immuntherapien zu verstehen, indem das komplexe Ökosystem von Tumoren anhand einer Reihe von Datentypen aus elf Ländern analysiert wird (siehe Artikel).
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