Прогнозирующая, профилактическая, персонализированная медицина и совместная медицина, известная как P4, - это здравоохранение будущего. Чтобы ускорить его внедрение и максимизировать его потенциал, необходимо эффективно обмениваться клиническими данными о большом количестве людей между всеми заинтересованными сторонами. Однако данные собрать сложно. Он расположен в отдельных больницах, медицинских кабинетах и клиниках по всему миру. Риски конфиденциальности, связанные с раскрытием медицинских данных, также вызывают серьезную озабоченность, и без эффективных технологий сохранения конфиденциальности они стали препятствием на пути развития медицины P4.
Существующие подходы либо обеспечивают лишь ограниченную защиту конфиденциальности пациентов, требуя, чтобы учреждения делились промежуточными результатами, что, в свою очередь, может привести к утечке конфиденциальной информации на уровне пациента, либо они приносят в жертву точность результатов, добавляя шум к данным, чтобы уменьшить потенциальную утечку.
Теперь исследователи из Лаборатории безопасности данных EPFL, работая с коллегами из Университетской больницы Лозанны (CHUV), MIT CSAIL и Broad Institute of MIT и Гарварда, разработали «FAMHE». Эта федеративная аналитическая система позволяет различным поставщикам медицинских услуг совместно выполнять статистический анализ и разрабатывать модели машинного обучения без обмена базовыми наборами данных. FAHME находит золотую середину между защитой данных, точностью результатов исследований и практическим временем вычислений - тремя важнейшими измерениями в области биомедицинских исследований.
В статье, опубликованной в Nature Communications сегодня (11 октября 2021 г.), исследовательская группа говорит, что решающее различие между FAMHE и другими подходами, пытающимися преодолеть проблемы конфиденциальности и точности, заключается в том, что FAMHE работает масштабно, и математически доказано, что его безопасность , что необходимо из-за конфиденциальности данных.
В двух прототипах FAMHE точно и эффективно воспроизвел два опубликованных мультицентрических исследования, которые основывались на централизации данных и индивидуальных юридических контрактах на централизованные исследования передачи данных, включая анализ выживаемости Каплана-Мейера в онкологии и полногеномные исследования ассоциаций в медицинской генетике. Другими словами, они показали, что те же научные результаты могли быть достигнуты, даже если бы наборы данных не были переданы и централизованы.
«До сих пор никому не удавалось воспроизвести исследования, показывающие, что федеративная аналитика работает в большом масштабе. Наши результаты точны и получены за разумное время вычислений. FAMHE использует многостороннее гомоморфное шифрование, то есть способность производить вычисления с данными в зашифрованной форме из разных источников без централизации данных и без того, чтобы какая-либо сторона могла видеть данные других сторон», - говорит профессор EPFL Жан-Пьер Хубо, ведущий руководитель исследования, автор.
«Эта технология не только произведет революцию в клинических исследованиях на нескольких площадках, но также позволит и расширит возможности сотрудничества вокруг конфиденциальных данных во многих различных областях, таких как страхование, финансовые услуги и киберзащита, среди прочих», - добавляет старший научный сотрудник EPFL д-р Хуан Тронкосо. Пасториза.
Конфиденциальность данных пациентов - ключевая задача Университетской больницы Лозанны.
Итак, как быстро и как далеко исследователи ожидают распространения этого нового решения? «Мы активно обсуждаем с партнерами в Техасе, Нидерландах и Италии возможность масштабного развертывания FAMHE. Мы хотим, чтобы это стало неотъемлемой частью повседневных медицинских исследований», - говорит доктор Жан Луи Райзаро из CHUV, один из ведущих исследователей исследования.
Метки: Биотехнологии