Mit Innovationspreisen ausgezeichnete Datenbank-Technologie des Hasso-Plattner-Instituts beflügelt personalisierte Krebstherapien (BILD)

Eine am Hasso-Plattner-Institut (HPI) erforschte neue
Datenbank-Technologie ist zum zweiten Mal in diesem Jahr
ausgezeichnet worden – nach dem Deutschen Innovationspreis 2012 im
März nun auch mit dem Innovationspreis Berlin-Brandenburg.
Ursprünglich für blitzschnelle Analysen riesiger Mengen von
Unternehmensdaten gedacht, wird die innovative In-Memory-Technologie
zunehmend auch in anderen Bereichen wie der Medizin angewendet.

Der am Freitag in Berlin ausgezeichnete „Oncolyzer“ stellt zum
Beispiel eine Plattform für Onkologen bereit, um mit mobilen Geräten
wie iPads medizinische Daten in beliebiger Form interaktiv zu
analysieren und in Echtzeit mit Fachwissen zu kombinieren. Dank der
datenbankgestützten Diagnose- und Behandlungssoftware kann der Arzt
die relevanten Ereignisse des Verlaufs einer Krebskrankheit, also
z.B. Diagnosen, Operationen und Therapien, grafisch und in Textform
kombinieren, in Sekundenschnelle mit anderen Fällen vergleichen sowie
auswerten. Onkologen werden dank der vom HPI in Zusammenarbeit mit
der Berliner Charité entwickelten Lösung erstmals in die Lage
versetzt, Behandlungsentscheidungen auf sämtliche vorhandenen
Informationen zu stützen.

„Aus riesigen Bergen verfügbarer Daten sucht unser Oncolyzer
relevante Informationen heraus. Noch bei der Visite am Krankenbett
kann der Arzt sofort entscheiden, welche Behandlung für den einzelnen
Patienten am besten geeignet ist“, berichtet Dr. Matthieu Schapranow,
Wissenschaftler im HPI-Fachgebiet des Stifters Prof. Hasso Plattner.
Er arbeitet in dem Spitzenforschungslabor des HPI, in dem unter
anderem ein 1.000-Kerne-Hochleistungsrechner für solche und andere
Projekte zur Verfügung steht. Es handelt sich um eines von weltweit
drei Exemplaren dieser Art.

Der Einsatz der neuen In-Memory-Technologie bei der Auswertung
riesiger Mengen medizinischer Daten in Echtzeit verspricht, die
flächendeckende Nutzung der personalisierten Medizin deutlich voran
zu bringen. Auf dem World Health Summit am 24. Oktober in Berlin
demonstrierte HPI-Direktor Prof. Christoph Meinel eine weitere
Anwendungsmöglichkeit. Die Potsdamer Forscher nennen das neue Projekt
„HIG“. Das Kürzel steht für High-performance In-memory Genome.

„In dem Bemühen, Behandlungsentscheidungen auf Basis aller
patientenspezifischen Informationen treffen zu können, 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 Schapranow rücken auch diesen
gewaltigen Datenbergen mit dem 1.000-Kerne-Hochleistungsrechner im
Hause zu Leibe. „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.. 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 den Onkologen viele umständliche
Einzelabfragen in wissenschaftlichen Datenbanken. Stattdessen werden
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 bekommen 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.

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