• Datenberge blitzschnell auswerten HPI-Technologie soll in der Krebsmedizin helfen

Wissenschaft : Datenberge blitzschnell auswerten HPI-Technologie soll in der Krebsmedizin helfen

Ursprünglich war die Technologie am Potsdamer Hasso-Plattner-Institut (HPI) für Unternehmenssoftware entwickelt worden. Künftig soll die sogenannte In-Memory-Technologie auch dabei helfen, riesige Mengen medizinischer Daten in Echtzeit zu analysieren und auszuwerten. Komplizierte und teure Behandlungen, zum Beispiel bei Krebserkrankungen, könnten somit schneller und passender auf jeden Patienten individuell zugeschnitten werden, heißt es vom HPI. Am heutigen Mittwoch stellt das Plattner-Institut auf dem World Health Summit die neue Technologie zur blitzschnellen Genomanalyse vor, die besonders individualisierte Krebstherapien unterstütze und massiv beschleunige.

Die personalisierte Medizin hat zum Ziel, Behandlungsentscheidungen auf Basis aller patientenspezifischen Informationen zu treffen. Es geht dabei um große Datenmengen. So fallen beispielsweise bei der Untersuchung der menschlichen DNS auf genetische Veränderungen enorme Datenmengen an, trägt doch jeder Mensch rund 3,2 Milliarden Erbinformationen in seiner DNS. Die HPI-Forscher bewältigen diese riesigen Datenberge mit einem 1000-Kerne-Hochleistungsrechner, einem von weltweit drei Exemplaren dieser Art. Das Projekt findet in enger Kooperation mit der Berliner Charité statt.

„Um genetische Veränderungen in Echtzeit zu analysieren, kombinieren wir die Forschungsergebnisse weltweiter medizinischer Datenbanken in einer Wissensdatenbank“, berichtet Matthieu-Patrick Schapranow vom HPI-Forscherteam. Hochleistungsrechner kombiniert mit riesigen Arbeitsspeichern helfen den Wissenschaftlern, bekannte genetische Dispositionen zu identifizieren und behandlungsrelevante Zusatzinformationen interaktiv binnen Sekunden zu ermitteln. Diese Arbeit habe bislang von Hand erledigt werden müssen und habe sich über Tage hinweg erstreckt. Mit der neuen Technologie können heute Genomdaten über eine Cloud-Anwendung umgehend analysiert werden.

Bisher hätten Mediziner und Forscher über Wochen hinweg wertvolle Zeit mit Literatur- und Internetrecherchen verbringen müssen. „Dank der HPI-Technologie dauert die Genomdatenanalyse nur noch wenige Sekunden“, so Schapranow. „Werden dabei krankheitsrelevante Mutationen entdeckt, erspart die Technologie den Onkologen viele umständliche Einzelabfragen in wissenschaftlichen Datenbanken.“ Stattdessen würden die Resultate, automatisch ihrer Relevanz nach sortiert, im Vergleich mit allen international bekannten Forschungsergebnissen angezeigt. „Dadurch kann stets das aktuellste Wissen über eine Erkrankung in deren Behandlung einfließen.“ Zusätzlich bekämen die Ärzte im Genom-Browser des HPI entscheidende Zusatzinformationen zu jeder Mutation angezeigt, etwa deren Häufigkeit, verbundene Krankheiten, Hinweise auf pharmakologische Zusammenhänge, mögliche Wirkstoffe sowie klinische Studien, die eine spezifische Behandlung ermöglichen. Kix