39C3: Wie sich international sicher auf klinischen Daten rechnen lässt
SOURCE:Heise Online
Eine datensparsame Möglichkeit, mit Gesundheitsdaten zu forschen, ist Secure Multiparty Computation. Über die erfolgreiche Umsetzung des Verfahrens.
Mit der elektronischen Patientenakte, Medizinregistern und weiteren Quellen sollen große Mengen sensibler Gesundheitsdaten für die Forschung nutzbar gemacht werden. Dafür entsteht auf nationaler Ebene das Forschungsdatenzentrum Gesundheit beim Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (BfArM), dessen Daten perspektivisch Teil des Europäischen Gesundheitsdatenraums (EHDS) werden.
Gleichzeitig zeigt sich immer mehr, dass klassische Schutzmechanismen wie Pseudonymisierung, Anonymisierung oder reine Aggregation nicht ausreichen: Selbst aus veröffentlichten Statistiken lassen sich unter Umständen individuelle Gesundheitsinformationen rekonstruieren.
Eine alternative Herangehensweise beschreibt eine in npj Digital Medicine veröffentlichte Studie: Unter dem Titel „Privacy-friendly evaluation of patient data with secure multiparty computation in a European pilot study“ haben Forschende erstmals Patientendaten einer klinischen Studie mithilfe von Secure Multiparty Computation (SMPC) länderübergreifend ausgewertet – ohne die Daten zwischen den beteiligten Einrichtungen auszutauschen.
Die Studie wurde am Klinikum der Ludwig-Maximilians-Universität in München (LMU München) und am Policlinico Universitario Fondazione Agostino Gemelli in Rom durchgeführt. Insgesamt flossen die Daten von 48 Krebspatientinnen und ‑patienten ein, die wegen Metastasen der Nebenniere mit gezielter, hoch dosierter Strahlung behandelt wurden. Jeweils 24 Datensätze blieben physisch in München und Rom; für die gemeinsame Analyse wurden sie verschlüsselt in eine Secure‑Multiparty‑Computing‑Umgebung eingebracht. Weder die beteiligten Kliniken noch die auswertenden Forschenden konnten die Rohdaten der jeweils anderen Seite einsehen – sichtbar wurden ausschließlich die gemeinsam berechneten Ergebnisse.
Neben den medizinischen Resultaten – hohem lokalem Tumorkontrollgrad, geringer Toxizität und einer medianen Gesamtüberlebenszeit von 19 Monaten – steht vorwiegend der methodische Nachweis im Mittelpunkt: Die Studie zeigt, dass grenzüberschreitende klinische Forschung im europäischen Rechtsrahmen möglich ist, ohne sensible Patientendaten zentral zu sammeln oder weiterzugeben. Der organisatorische und rechtliche Aufwand war hoch, die eigentlichen Berechnungen dagegen schnell und effizient.
Hendrik ist Professor an der Ludwig-Maximilians-Universität München und leitet dort das Forschungsdekanat der Medizinischen Fakultät.
(Bild: Ballhausen)
Dass das Thema nicht nur die Medizin, sondern auch die Tech‑ und Zivilgesellschaft interessiert, zeigt sich auch daran, dass Hendrik Ballhausen von der LMU München den Ansatz der Secure Multiparty Computation auf dem 39. Chaos Communication Congress (39C3) vorgestellt hat. Wir haben mit ihm über die Studie gesprochen und darüber, warum Secure Multiparty Computation eine Antwort auf aktuelle Datenschutzdebatten sein kann.
Datenschutz im Gesundheitswesen wird viel diskutiert – gerade jetzt mit Blick auf den Europäischen Gesundheitsdatenraum und den sich damit ansammelnden besonders schützenswerten Daten. Warum ist jetzt ein guter Zeitpunkt, Ihre Studie auf dem 39C3 vorzustellen?
Der Trend geht dahin, große, zentralisierte Datenbanken aufzubauen. Das zu fordern ist sehr attraktiv für Wissenschaft, Politik und Wirtschaft. Es gibt aber auch Nachteile: große Datenbanken werden leicht zum Ziel für Angriffe, und sie verschieben das Gleichgewicht weg von denen, denen wir die Daten verdanken: Patient:innen und Wissenschaftler:innen. Wir wollen einen alternativen Ansatz zeigen: Kooperation und Forschung sind auch möglich, ohne Daten zu teilen. Das dient nicht nur dem Datenschutz, sondern ist auch ein Stück gelebter Föderalismus und macht unsere Infrastrukturen resilienter.
Wir haben erstmals eine klinische Studie über europäische Grenzen hinweg – zwischen München und Rom – gemeinsam ausgewertet, ohne dass eine Seite die Daten der anderen gesehen hat. Die Berechnungen liefen verschlüsselt über eine Secure‑Multiparty‑Computing‑Umgebung. Nach einem Pilotversuch in Deutschland in 2019 ist das nun der erste Einsatz dieser Technik im Europäischen Gesundheitsdatenraum.
Kritiker sagen oft: Datenschutz bremst Forschung aus. Stimmt das?
Das hören wir oft. Aber die Konsequenz kann nicht sein, dass der Datenschutz weg muss. Mit unserem Ansatz zeigen wir ja gerade: es geht beides. Und es gibt sogar Situationen, in denen Kooperation überhaupt erst möglich wird, wenn Schutzinteressen gewahrt bleiben.
In der Praxis war der technische Mehraufwand überschaubar. Zeit gekostet haben Verträge, Ethikvoten und Dokumentation. Die wären auch bei klassischem Datenaustausch nötig gewesen. Der technische Mehraufwand ist also geringer, als viele denken.
Es wird immer wieder gewarnt, dass selbst anonymisierte oder aggregierte Daten rekonstruierbar sein können. Wie ordnen Sie das ein?
Diese Warnungen sind primär bei sehr geringen Fallzahlen berechtigt, etwa bei seltenen Erkrankungen. SMPC geht einen anderen Weg: Die Daten werden gar nicht erst zusammengeführt. Es gibt keinen Punkt, an dem jemand einen vollständigen Datensatz sehen kann – nicht einmal die Forschenden.
Welche Rolle spielt dabei die Kontrolle durch die Datenhalter?
Eine sehr große. Bei SMPC müssen die Datenhalter – Kliniken oder perspektivisch auch Patienten – aktiv zustimmen, wenn eine neue Auswertung stattfinden soll. Es ist technisch unmöglich, die Daten „einfach weiterzuverwenden“. Wer nicht mehr mitmacht, dessen Daten sind raus. Das stärkt die Selbstbestimmung enorm. Wir wollen damit die Rolle der Akteure im System neu definieren – weg von passiven Datenlieferanten hin zu aktiven Teilnehmer:innen. Heute sind das die Universitätskliniken, die ihre Rolle verteidigen müssen. Morgen können das Bürgerinnen und Bürger sein, die im Sinne des Citizen Science selbst bestimmen werden, wem sie welche Daten zu welchem Zweck zur Verfügung stellen.
Ist das ein Modell für den EHDS oder das Forschungsdatenzentrum Gesundheit?
Zumindest ein möglicher Baustein. Aktuell setzt man dort stark auf zentrale Datenhaltung und Anonymisierung. Unser Ansatz zeigt, dass man auch dezentral forschen kann – datensparsam und DSGVO‑konform. Gerade bei seltenen Erkrankungen oder besonders sensiblen Daten könnte das sehr relevant werden. Und letztlich ist das auch im Sinne der Politik – heute entstehen die Daten in Krankenhäusern und „gehören“ staatlichen Einrichtungen. Aber wir müssen ein Angebot machen, wie man in Zukunft mit Daten umgeht, die wir sonst gar nicht zu sehen bekommen – Daten von Wearables beispielsweise. Die bekommen wir nur, wenn wir auf Augenhöhe agieren und Vertrauen schaffen.
Warum hat sich das noch nicht durchgesetzt?
Das Verfahren gilt unter Fachleuten als besonders sicher und mächtig – mathematische Sicherheits- und Vollständigkeitsbeweise gibt es schon seit den 1980ern. Aber auch als besonders komplex und schwierig in der Praxis umzusetzen. Zugänglichkeit für Nichtexperten ist definitiv ein Thema, das wir im Projekt adressiert haben. Davon abgesehen gibt es inzwischen sehr gute praxistaugliche Software-Lösungen.
Alles, was es braucht, ist ein Use Case, bei dem die Vorteile überwiegen – wie hier in der klinischen Forschung mit sensiblen Patientendaten. Wir haben bewusst auf eine etablierte Industrielösung gesetzt und dafür eine Middleware entwickelt, damit auch medizinische Forschende ohne Kryptografie‑Expertise damit arbeiten können.
Wie geht es jetzt weiter?
Wir haben gezeigt, dass es technisch und organisatorisch funktioniert. Gern bringen wir diese Expertise ein. Ob und wie das weitergeht, hängt vor allem vom politischen Willen ab. Moderner Datenschutz, made in Germany und medizinische Forschung sind kein Widerspruch.
