Der Phänotyp-Broker: Blockchain und Patienten-Phänotypen

27. Juli 2019 – “Blockchains for secure digitized medicine”. Dies ist der Titel eines sehr interessanten und wichtigen Artikels im Journal of Personalized Medine (JPM) vom 28. Mai 2019.

Blockchain als aufstrebende Technologie (insbesondere im Zusammenhang mit dem Hype um Bitcoins) hat an Popularität gewonnen, da in naher Zukunft mehr Anwendungen außerhalb der Finanzbranche möglich sind, um die Technologie zu nutzen. Mit dem Angebot einer dezentralen, verteilten Umgebung ohne die Notwendigkeit einer dritten vertrauenswürdigen Partei (Third Trusted Party, TTP) werden Blockchains verwendet, um Probleme in Systemen zu lösen, die für Cyberangriffe anfällig sind. Ein mögliches Gebiet, das von Blockchains profitieren könnte, auf die sich die Forscher konzentriert haben, ist das Gesundheitswesen.

Gegenwärtige Gesundheitsinformationssysteme stehen vor verschiedenen Herausforderungen, wie z. B. fragmentierte Patientendaten, zentralisierte Systeme, die als einzelne Cyber-Angriffspunkte angesehen werden, und der Mangel an patientenorientierten Diensten. In der erwähnten Arbeit untersuchten und analysierten die Forscher neuere Literatur zum Einsatz von Blockchains, um Probleme zu lösen, die in modernen Gesundheitsinformationssystemen zu finden sind. Dies geschah, um Probleme zu verstehen, auf die sich die Forscher allgemein konzentrieren, um verbleibende Problembereiche in jeder vorgeschlagenen Lösung zu ermitteln und um die möglichen Richtungen für die Integration von Blockchains im Gesundheitswesen und in der personalisierten Medizin zu verstehen. Hintergrundinformationen zu Blockchains und bestehenden Gesundheitsinformationssystemen wurden überprüft, gefolgt von der Methodik, die bei der Vorbereitung der Überprüfung angewendet wurde, wobei die zu berücksichtigenden Forschungsfragen angegeben wurden. Anschließend wurde eine Analyse der Ergebnisse durchgeführt. Anschließend wurden die verbleibenden Probleme besprochen, auf die sich der Schwerpunkt konzentrieren muss, und es wurde erläutert, wie Blockchains dem Gesundheitssektor zugute kommen und die personalisierte Medizin stärken können.

Der Analyse zufolge müssen Sicherheits- und Datenschutzprobleme in aktuellen Gesundheitssystemen angegangen werden, damit die Patienten mehr Vertrauen in das medizinische Fachpersonal und ihre jeweiligen Kliniken haben. Ein wichtiger Bereich, auf den sich der Schwerpunkt konzentrieren muss, ist die Verwaltung elektronischer Gesundheitsakten. Durch die Digitalisierung von Krankenakten konnten sie leichter gespeichert und weitergegeben werden. Es bestehen jedoch weiterhin Probleme hinsichtlich des unbefugten Zugriffs und der unbefugten Offenlegung, des zentralisierten Systems, das als zentraler Angriffspunkt angesehen werden kann, und der Fragmentierung der medizinischen Patientendaten, falls mehrere Angehörige der Gesundheitsberufe besucht werden. Die wichtigste Frage wäre natürlich, wer der Eigentümer der medizinischen Daten eines einzelnen Patienten ist.

Um diese Bedenken auszuräumen, wenden sich die Forscher Blockchains zu. Technisch gesehen hat sich die ursprüngliche Blockchain-Infrastruktur im Laufe der Zeit mehrfach weiterentwickelt, sodass sie nicht nur für Kryptowährungen und Finanztransaktionen verwendet werden kann. Forscher haben begonnen, nach Wegen zu suchen, wie Blockchains zur Verbesserung der gegenwärtigen Gesundheitssysteme eingesetzt werden können. Aufgrund ihres unveränderlichen, transparenten, verteilten und dezentralen Charakters können Blockchains als digitales Hauptbuch verwendet werden, um die Kommunikation zwischen Patienten, Ärzten, und Versicherungsunternehmen zu vereinfachen. Die Patientendaten können auch in einer einzigen Datei gespeichert werden, wodurch sie umfassend sind und den Ärzten einen besseren Überblick über die Krankengeschichte des Patienten geben. Darüber hinaus kann jede einzelne medizinische Information eines einzelnen Patienten „individualisiert“ werden, d.h. der Patient kann bestimmen, wer berechtigt ist, die Information zu sehen und wofür. Patienten könnten solchen Informationen sogar Preisschilder zuordnen.

Eine Überprüfung mehrerer veröffentlichter Vorschläge zur Einbeziehung von Blockchains in das Gesundheitswesen hat gezeigt, dass die Technologie des digitalen Hauptbuchs zur Verbesserung aktueller Systeme eingesetzt werden kann. Daten könnten verteilt und dezentralisiert werden, so dass sie nicht verloren gehen und im Falle eines Angriffs wiederhergestellt werden können. Audit Trails verfolgen, welche Transaktionen und Änderungen an Patientenakten vorgenommen werden, und benachrichtigen alle Benutzer im Netzwerk. Patienten erhalten mehr Kontrolle darüber, wer Zugriff auf ihre Daten hat, indem sie auswählen, wer die zum Entschlüsseln und Anzeigen erforderlichen kryptografischen Schlüssel besitzt. 

Die in besagten Artikel besprochenen Quellen haben jedoch auch einige Problembereiche angesprochen, die angegangen werden müssen, z. B. Probleme mit der Skalierbarkeit. Von Gesundheitssystemen wird erwartet, dass sie große Datenmengen für eine große Anzahl von Menschen verarbeiten, und Blockchains müssen in der Lage sein, zu wachsen, um eine solche Anzahl für einen nahtlosen Service und Datenaustausch unterzubringen. Die Sicherheit von Endpunkten ist ebenfalls ein Problem, da Blockchains zwar sicher sind, ein einzelner Knoten jedoch die gesamte Kette beeinträchtigen kann. Da die Gefahr besteht, dass ein Knoten kompromittiert wird, müssen auch Probleme bei der Schlüsselgenerierung und -ersetzung behoben werden, damit Benutzer die Blockchain so schnell wie möglich wieder verwenden können.

Insgesamt weist die Integration von Blockchains in die Infrastruktur des Gesundheitswesens ein großes Potenzial auf. Die fortgesetzte Forschung in diesem Bereich wird Gesundheitsdienstleistern, Patienten und anderen Beteiligten wie Forschungseinrichtungen und Versicherungsunternehmen zugute kommen. Sobald die verbleibenden Probleme mit Blockchains überwunden sind, können sich die Gesundheitssysteme zum Nutzen aller weiterentwickeln. An dieser Stelle ist zu erwähnen, dass der Artikel, auf den verwiesen wird, in Bezug auf Blockchains als Mittel zur Speicherung von Patienteninformationen ziemlich technisch ist. Was überhaupt nicht angesprochen wird, ist das Potenzial von Blockchains als individualisiertes Mittel der Wissens- und / oder Beweisvermittlung. Stellen Sie sich vor, Sie sind ein Individuum mit einem bestimmten Genotyp, das bestimmte Allelvarianten trägt und diesen genetischen Hintergrund und seinen individuell resultierenden Phänotyp in ein System wie Blockketten einfügt. In diesem System könnte die Person, wie oben erwähnt, definieren, ob diese Informationen “privat” oder “öffentlich” sind. Da Pharmaunternehmen sehr darauf bedacht sind, Phänotypdaten von Patienten zu erhalten, um aus ihren klinischen und Pharmakovigilanzdaten einen Sinn zu ziehen, würden sie für solche Informationen jeden Preis zahlen. Infolgedessen könnte jeder einzelne Patient aufgrund der Blockchain-Technologie ein Vermittler für seine eigenen Daten werden, welche genetischer oder phänotypischer Natur sein können oder eine Kombination der beiden darstellen. Blockchains bieten Ihnen daher möglicherweise die Möglichkeit, ihre persönlichen Gesundheits- und / oder Krankheits- und / oder genetischen Veranlagungs-Daten zu einem angemessenen Preis, an Pharmafirmen, Aufsichtsbehörden oder anderen an ihnen Daten interessierten Personen zu „vermarkten“. Für einige seltene Gen-Phänotyp-Beziehungen können in einem sehr wettbewerbsintensiven Umfeld die Preise für solche Informationen auf einem zukünftigen freien Gesundheitsdatenmarkt (FGDM) erheblich steigen und gehandelt werden, genau wie Bitcoins auf den Finanzmärkten.

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About the Author
Joseph Gut - thasso Professor in Pharmakologie und Toxikologie. Experte in theragenomischer und personalisierter Medizin und individualisierter Arzneimittelsicherheit. Experte in Pharmako- und Toxiko-Genetik. Experte in der klinischen Sicherheit von Arzneimitteln, Chemikalien, Umweltschadstoffen und Nahrungsinhaltsstoffen.

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