Heute präsentieren wir Ihnen einen Überblick über das Projekt BioMedIT, das von der Gruppe Personalized Health Informatics der SIB koordiniert wird. Dies ist der erste einer Reihe von Artikeln über die Rolle der SIB beim Aufbau einer Forschungsinfrastruktur für personalisierte Gesundheit in der Schweiz.
Einführung der Reihe «Schaffung einer nationalen Infrastruktur für den Austausch biomedizinischer Daten»
Die Aussichten für eine personalisierte Gesundheitsversorgung in der Schweiz, die durch das SPHN ermöglicht wird, haben bereits viel Aufmerksamkeit in den Massenmedien und in der Fachpresse gefunden. Weit weniger wurde jedoch über die Aktivitäten hinter den Kulissen gesprochen, die den Startschuss für die personalisierte Gesundheitsversorgung geben werden – also die Schaffung einer sicheren IT-Infrastruktur und einer gemeinsamen Sprache, damit Patientendaten für Forschungszwecke ausgetauscht werden können.
Die SIB ist für diese Aspekte zuständig, namentlich für das Projekt BioMedIT und das Data Coordination Centre. In dieser Serie bieten wir Perspektiven der verschiedenen beteiligten Akteure: Forscher, Core Facilities und Spitäler.
BioMedIT auf einen Blick
Die Fähigkeit von Lebenswissenschaftlern, unser Wissen über Krankheiten zu erweitern und neue, personalisierte Therapien zu entwickeln, hängt davon ab, dass sie Zugang zu großen Mengen hochwertiger Patientendaten haben. Diese Daten unterliegen jedoch strengen Schutz- und Sicherheitsvorschriften, die hohe Anforderungen an die zugrunde liegenden IT-Infrastrukturen, Prozesse und Fachkenntnisse stellen.
BioMedIT wird ein koordiniertes, landesweites Netzwerk sicherer Infrastrukturen (die «Knoten») zur Unterstützung der biomedizinischen Forschung aufbauen, indem es auf dem vorhandenen Fachwissen und der Forschungsinfrastruktur der Partnerinstitutionen aufbaut. BioMedIT wird den Forschern somit eine sichere Hochleistungsrechnerumgebung und das dazugehörige technische Fachwissen zur Verfügung stellen, um das Wissen aus Patientendaten zu nutzen.
Derzeit werden drei BioMedIT-Knoten in Basel (betrieben von der sciCORE-Gruppe der Universität Basel), Lausanne (betrieben von der SIB) und Zürich (betrieben von der SIS-Gruppe der ETH Zürich) eingerichtet. Die Knotenpunkte unterliegen denselben «SPHN-Richtlinien zur Informationssicherheit» und werden von der Personalized Health Informatics (PHI)-Gruppe der SIB koordiniert .
Warum leitet SIB dieses Projekt?
Das SIB Schweizerisches Institut für Bioinformatik wurde von der Schweizerischen Regierung mit der Leitung des Datenkoordinationszentrums der SPHN-Initiative sowie des BioMedIT-Projekts beauftragt, da es als gemeinnützige, landesweite Stiftung, deren einziges Interesse der Förderung der Lebenswissenschaften und der Gesundheit gilt, eine einzigartige Position einnimmt. Dank ihrer 20-jährigen Erfahrung im Bereich Forschungsinfrastruktur, ihrer Beteiligung als Data Coordination Centre an mehreren europaweiten öffentlich-privaten Gesundheitsprojekten und ihrer etablierten Partnerschaften mit Universitätskliniken für klinische Bioinformatik ist die SIB bestens positioniert, um die Lücke zwischen Forschung und klinischer Praxis zu schließen.
Wie wird das funktionieren? Einige Hintergrundinformationen und rechtliche Rahmenbedingungen
der „Ethische Rahmen für den verantwortungsvollen Umgang mit Daten in der personalisierten Gesundheitsforschung des Swiss Personalized Health Network (SPHN)“ enthält ethische Leitlinien für die Verarbeitung personenbezogener Daten innerhalb des SPHN, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf Leitlinien für den Datenaustausch liegt.
In der Regel sind vor der Übermittlung von Daten für ein Forschungsprojekt, das sensible personenbezogene Daten verwendet, folgende Voraussetzungen zu erfüllen: Einverständniserklärung des Patienten zur Verwendung seiner Daten für Forschungszwecke, Genehmigung des Forschungsprojekts durch eine Ethikkommission und eine „Vereinbarung über die Übermittlung und Verwendung von Daten” mit den Schweizer Spitälern, die die Daten bereitstellen.
Sind diese Bedingungen erfüllt, werden die Daten anonymisiert, verschlüsselt und an das Konto des Forschers auf einem BioMedIT-Knoten übertragen. Schließlich gewährt BioMedIT autorisierten Projektmitgliedern Zugang zu einer sicheren Computerumgebung, in der sie ihre Datenanalysen überall in der Schweiz durchführen können.
Wo stehen wir heute?
Die ersten erfolgreichen Schritte hin zu einem koordinierten Verschlüsselungs-/Entschlüsselungs-Workflow wurden im September 2018 unternommen. Dazu gehörte ein Workflow zur computergestützten Analyse in Form eines Containers, um die Machbarkeit einer robusten, verteilten Datenanalyse im gesamten BioMedIT-Netzwerk zu demonstrieren.
Ebenfalls im September wurde eine «SPHN-Informationssicherheitsrichtlinie» eingeführt, die die Rollen und Verantwortlichkeiten der verschiedenen Parteien klar definiert, und Ende letzten Jahres fand in Zürich ein Workshop zum Thema «Security Awareness» statt.
Heute ist die Hochleistungsrechnerinfrastruktur (einschliesslich Speicher und Rechenleistung) für BioMedIT in Zürich bereits in Betrieb. Sie wird derzeit in Basel eingerichtet und in den kommenden Monaten in Lausanne folgen.
Martin Fox, BioMedIT-Projektleiter in der Personalized Health Informatics Group der SIB: «Nicht alle BioMedIT-Knoten entwickeln sich im gleichen Tempo, da jeder Standort seine eigenen technischen Einschränkungen hat. Es ist eine Sache, die einzelnen Knoten betriebsbereit zu machen und die Nutzer willkommen zu heißen, aber eine ganz andere, das gesamte Netzwerk interoperabel und sicher mit den Datenlagern der Spitäler zu verbinden. Ich bin zuversichtlich, dass wir bis Ende 2019 drei BioMedIT-Knoten in Betrieb nehmen können und die Rahmenbedingungen für eine effiziente Datenverarbeitung für die personalisierte Gesundheitsforschung geschaffen sind.“
Wie arbeitet BioMedIT mit SPHN zusammen?
Die Schnittstelle zwischen dem Projekt und der SPHN-Initiative wird durch die Personalized Health Informatics Group der SIB gewährleistet, die sowohl BioMedIT als auch das Data Coordination Centre (DCC) der SPHN verwaltet.
SPHN legt die Grundlagen für die Erleichterung von Forschungsprojekten im Bereich der personalisierten Gesundheit, wie beispielsweise ethische, rechtliche und technische Rahmenbedingungen für die Organisation des Datenaustauschs. Die Initiative wird von der Schweizerischen Akademie der Medizinischen Wissenschaften (SAMW) beaufsichtigt. Die Initiative vergibt auch Fördermittel für Projekte zur Entwicklung oder Implementierung von Infrastrukturen sowie für Forschungsprojekte, die die Entwicklung von klinischen Datenmanagementsystemen vorantreiben.
Das DCC verwaltet die Umsetzung landesweiter Standards für Datensemantik und Austauschmechanismen, um die Interoperabilitätsziele der Initiative zu erreichen. Es leitet die Infrastrukturentwicklung entsprechend den wissenschaftlichen Anforderungen der oben genannten personalisierten Gesundheitsforschungsprojekte, die klinische Daten nutzen.
