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MAINZ//2011: 56. GMDS-Jahrestagung und 6. DGEpi-Jahrestagung

Deutsche Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V.
Deutsche Gesellschaft für Epidemiologie e. V.

26. - 29.09.2011 in Mainz

Vertrauen und Interoperabilität für die Föderation verteilter Biomaterialbanken

Meeting Abstract

  • Martin Lablans - Westfälische Wilhelms-Universität, Münster
  • Sebastian Bartholomäus - Westfälische Wilhelms-Universität, Münster
  • Ingo Roderfeld - Westfälische Wilhelms-Universität, Münster
  • Frank Ückert - Westfälische Wilhelms-Universität, Münster

Mainz//2011. 56. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds), 6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Epidemiologie (DGEpi). Mainz, 26.-29.09.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. Doc11gmds439

DOI: 10.3205/11gmds439, URN: urn:nbn:de:0183-11gmds4395

Veröffentlicht: 20. September 2011

© 2011 Lablans et al.
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Gliederung

Text

Hintergrund: Biomedizinische Forschung ist auf hochwertige Kollektive gut annotierter Proben angewiesen, die nur selten von einzelnen Biomaterialbanken bereitgestellt werden können [1]. Deshalb haben sich nationale und internationale Initiativen wie etwa CRIP, das Deutsche Biobanken-Register samt Projektportal P2B2 oder BBMRI gebildet, um Probenbestände einrichtungsübergreifend sichtbar und verfügbar zu machen [1], [2], [3]. Im Fokus liegen zurzeit große Biomaterialbanken, die bereits fähig und willig zur Kooperation sind. Wir haben einige der drängendsten Probleme bei der Einbindung von kleinen und mittleren Biomaterialbanken ermittelt und stellen ein umfassendes IT-Konzept für deren Lösung vor.

Methoden: Zur Ermittlung der Problemfelder wurden Gespräche mit Sammlern von Biomaterial und Forschern geführt, wobei insbesondere die Bedürfnisse von Forschungsverbünden und Kompetenznetzen mit dezentralen Biomaterialbanken Berücksichtigung fanden. Auch ein Workshop des TMF e.V. [4] wurde dazu im März 2011 durchgeführt. Um diese Problemfelder anzugehen wurde ein IT-Konzept erarbeitet, das derzeit in Münster umgesetzt wird.

Ergebnisse: Als zentrales Problemfeld stellte sich der Wunsch jedes einzelnen Sammlers und Forschers nach Hoheit über den eigenen Proben- und Datenbestand heraus. Um diesem Bedarf und den komplexen und vielfältigen organisatorischen Strukturen in Forschungsnetzen Rechnung zu tragen, schlagen wir statt einer Zentralisierung von Daten und Proben eine föderierte Netzwerkarchitektur aus autonomen Knoten vor. Jeder dieser Knoten ist eine eigenständige Forschungsinfrastruktur, die mit anderen Knoten vernetzt werden kann. Suchbroker erlauben den verteilten Datenbestand nach Material zu durchsuchen: Entweder „peer-to-peer“ zwischen Knoten, domänenspezifisch in einem Forschungsverbund oder domänenübergreifend durch bspw. P2B2. Als zweites Problemfeld zeigten sich die Heterogenität und die stetige Fortentwicklung beteiligter Fachgebiete, die eine hinreichende Abdeckung durch einen klassischen Minimaldatensatz unwahrscheinlich erscheinen lassen. Daher schlagen wir stattdessen die Verwendung einer erweiterbaren Metadatenarchitektur vor, die in Anlehnung an den ISO-11179-Standard [5] Definitionen der Annotationen enthält. Nutzer können fehlende Metadatenitems selbst ergänzen und mit anderen verknüpfen, wobei Redundanz durch halbautomatischen Vergleich mit bestehenden Einträgen eingedämmt wird [6]. Das dritte Problemfeld ist technische Interoperabilität: Die aktuell eingesetzte Probenverwaltung basiert überwiegend auf Spreadsheet-Software oder Papier und unterstützt so weder semantisch annotierte Erfassung noch strukturierten Datenaustausch wie erforderlich. Daher sieht unser Konzept eine eigene Komponente zur Verwaltung von Probenmaterial vor, die dann auf Basis der bereits zu eigenen, lokalen Zwecken so strukturiert erfassten und semantisch annotierten Daten optional eine Kollaboration ermöglicht.

Schlussfolgerung: Das auf Basis der aufgedeckten Problemfelder entwickelte IT-Konzept erhält dem Nutzer seine Datenhoheit und erlaubt sowohl domäneninterne als auch – übergreifende Verhandlung unter Berücksichtigung der Heterogenität spezialisierter Fachgebiete. Es wird derzeit für den Einsatz im translationalen Sarkomforschungsnetz TranSaRNet [7] umgesetzt; außerdem wird eine Veröffentlichung als frei verfügbare Open-Source-Software geprüft.


Literatur

1.
Asslaber M, Zatloukal K. Biobanks: transnational, European and global networks. Brief Funct Genomic Proteomic. 2007;6(3).
2.
Schröder C. CRIP: Eine zentrale Infrastruktur vernetzter Biobanken am Frauenhofer IBMT. BioTOPics. 2007;32(9).
3.
Krawczak M, Semler SC, Kiehntopf M. Biobanken –– Proben und Daten für die medizinische Forschung. Medizinische Genetik. 2010;22(2).
4.
Webseite der Technologie- und Methodenplattform für die vernetzte medizinische Forschung e.V. http://www.tmf-ev.de [Zugriff: 11.04.2011] Externer Link
5.
International Organization of Standardization (ISO). ISO/IEC 11179, Information Technology – Metadata registries (MDR). Available from: http://metadata-standards.org/11179/ [Zugriff: 11.04.2011] Externer Link
6.
Bartholomäus S, Lablans M, Ückert F. MOSAIC: Modular Ontology Semantics Architecture for Federated Biobanking. In: Proceedings of MIE 2011, Oslo [im Druck].
7.
Dirksen U, Nathrath M, Agelopoulos K, Fulda S, Richer G, Dilloo D, Kontny U, Lang P, Bader P, Hartmann JT, Korsching E, Schäfer L, Bielack S, Klingebiel T, Jürgens H. Translational Sarcoma Research Network (TranSaRNet). Journal of Bone and Joint Surgery – British Volume. 2010;92-B(437-b).