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Blitzschnelle Genom-Analysen bringen individuelle Krebstherapien voran

19.10.2012 10:31
Personalisierte Medizin flächendeckend nutzbar zu machen, verspricht eine neue Datenbank-Technologie des deutschen Hasso-Plattner-Instituts für Softwaresystemtechnik (HPI). Vorgestellt wird sie auf dem World Health Summit am 24. Oktober in Berlin. Die ursprünglich für Unternehmenssoftware entwickelte und mit dem Deutschen Innovationspreis 2012 ausgezeichnete In-Memory-Technologie soll künftig auch helfen, riesige Mengen medizinischer Daten in Echtzeit zu analysieren und auszuwerten.

"Die personalisierte Medizin zielt darauf ab, Behandlungsentscheidungen auf Basis aller patientenspezifischen Informationen zu treffen. Dazu müssen künftig mehr und mehr Daten bei der Behandlung verarbeitet und zum Beispiel der 'Bauplan' eines jeden Menschen, die DNS, auf genetische Veränderungen untersucht werden", sagt HPI-Direktor Prof. Christoph Meinel. Dabei fallen nach Angaben des Informatikwissenschaftlers riesige Datenmengen an, denn jeder Mensch trägt rund 3,2 Mrd. Erbinformationen in sich.

Forscher rund um Dr. Matthieu-Patrick Schapranow aus dem Fachgebiet des HPI-Stifters Prof. Hasso Plattner rücken den riesigen Datenbergen mit einem 1.000-Kerne-Hochleistungsrechner zu Leibe, einem von weltweit drei Exemplaren dieser Art. "Um genetische Veränderungen in Echtzeit zu analysieren, kombinieren wir die Forschungsergebnisse weltweiter medizinischer Datenbanken in einer Wissensdatenbank. Hochleistungsrechner kombiniert mit riesigen Arbeitsspeichern helfen uns so, bekannte genetische Dispositionen zu identifizieren und behandlungsrelevante Zusatzinformationen interaktiv binnen Sekunden statt wie bisher manuell über Tage hinweg zu ermitteln", berichtet Schapranow, der sehr eng mit der Charité zusammenarbeitet. Die Folge: Genomdaten können über eine Cloud-Anwendung blitzschnell analysiert werden.

Bisher mussten Mediziner und Forscher über Wochen hinweg wertvolle Zeit mit Literatur- und Internetrecherchen verbringen. Dank der HPI-Technologie dauert die Genomdatenanalyse nur noch wenige Sekunden. Werden dabei krankheitsrelevante Mutationen entdeckt, erspart die Technologie nach Presseinformationen 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 könne stets das aktuellste Wissen über eine Erkrankung in deren Behandlung einfließen.

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