SCHUTZ  medizinischer Daten

MOTIVATION

Die sinkenden Kosten für molekulare Profilerstellungstechniken und die daraus resultierende zunehmende Verfügbarkeit biologischer Daten revolutionieren die Medizin, schaffen aber gleichzeitig noch nie dagewesene Risiken für die Privatsphäre. Ebenso erfassen persönliche - oft am Körper getragene - Geräte eine noch nie dagewesene Menge an Gesundheitsdaten. Wir müssen Grundlagen und Algorithmen weiterentwickeln, um in der Lage zu sein, solche sensiblen Daten für das Gemeinwohl zu fördern und gleichzeitig die Privatsphäre sowie rechtliche und ethische Standards zu respektieren.

AKTUELLE FORSCHUNGSRICHTUNGEN

Datenschutz von mikroRNA-Daten. Im Gegensatz zur DNA-Sequenz war es in der biomedizinischen Gemeinschaft weithin anerkannt, dass Verknüpfungsversuche auf mikroRNA-Expressionsebene nicht durchführbar sind, da sie sich im Laufe der Zeit ausreichend verändern und damit einen inhärenten Schutz der persönlichen Privatsphäre bieten. Entgegen der landläufigen Meinung und trotz ihrer zeitlichen Variabilität können mikroRNA-Expressionen über mehrere Monate und über verschiedene Datensätze hinweg effizient re-identifiziert werden, mit hohen Erfolgsraten für blutbasierte mikroRNA-Expressionen.

Datenschutz von DNA-Methylierungsdaten. DNA-Methylierungsdaten sind ein herausragendes und gut erforschtes epigenetisches Element, das die menschliche Gesundheit beeinflusst. Es stellt sich heraus, dass die eigenen DNA-Methylierungsdaten zu Datenschutzproblemen führen, die mit der Freigabe des eigenen vollwertigen Genoms vergleichbar sind: Bereits eine kleine Teilmenge von Methylierungsregionen, die von genomischen Varianten beeinflusst werden, reicht aus, um sowohl auf Teile des Genoms eines Menschen zu schließen als auch dieses DNA-Methylierungsprofil mit einem entsprechenden Genom zu verknüpfen. Um dieser Bedrohung entgegenzuwirken, schlagen wir ein effizientes kryptographisches Verfahren zur privaten Klassifizierung von Tumoren vor, das eine die Privatsphäre respektierende medizinische Diagnose in einem gemeinsamen klinischen Umfeld ermöglicht.

Schutz von Gesundheitsdaten von persönlichen Geräten. Verbraucher-Hardware wie Mobiltelefone und Fitnesstracker erfassen zunehmend Vitaldaten der Allgemeinheit. Aufgrund des beispiellosen Reichtums und Umfangs solcher Aufzeichnungen müssen die Qualität und Quantität der privaten Informationen in diesen Datensätzen verstanden und für die Benutzer:in transparent gemacht werden. Darüber hinaus müssen Mechanismen zum Schutz der Privatsphäre erforscht werden, die die persönlichen Daten schützen und gleichzeitig die Aufrechterhaltung des Nutzens für die Endbenutzer:in ermöglichen.