Konzept der IT-Plattform eines biomedizinischen Forschungsverbundes zu Diagnostik und Therapie von Leberkrebs

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1 Konzept der IT-Plattform eines biomedizinischen Forschungsverbundes zu Diagnostik und Therapie von Leberkrebs P. Knaup-Gregori a, M. Ganzinger a, T. Noack a, T. Longerich b, C. Kohl a, J. Lorenzo-Bermejo a, H. Dickhaus a, M. Kieser a a Universität Heidelberg, Institut für Medizinische Biometrie und Informatik (Heidelberg) b Universität Heidelberg, Institut für Pathologie (Heidelberg) Überblick TRR 77 Sonderforschungsbereich/Transregio 77 Leberkrebs von der molekularen Pathogenese zur zielgerichteten Therapie Der SFB/TRR 77 wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert. 2

2 Organisation TRR 77 SFB/TRR77 - Liver Cancer From Molecular Pathogenesis to Targeted Therapies Research Area A From Chronic Liver Disease to Tumor Formation Research Area B Basic Molecular Mechanisms / Novel Targets Research Area C Novel Approaches to Therapy Project Area Z Central Projects of the SFB/TRR77 Project A1 Lohmann/Bartenschlage r Project A2 Gülow/Krammer Project B1 Lehmann/Kreipe Project B2 Skawran/Schlegelberger Project C1 Bantel/Lehner Project C2 Korangy/Greten Project Z1 Schirmacher/Manns Project Z2 Kieser Project A3 Falk Project B3 Diederichs Project C3 Goerdt/Augustin Project A4 Strassburg/Manns Project B4 Zender/Geffers Project C4 Ryschich/Schmidt Project A5 Vogel Project B5 Longerich/Radlwimmer/ Schirmacher Project C5 Kern/Mayer Project A6 Dooley/Meindl-Beinker Project B6 Müller-Schilling Project C7 Kühnel/Kubicka Project A7 Hess/Angel Associated Project Schulze-Bergkamen DFG-SCHU 1443/3-1 Project B7 Breuhahn Project B8 Malek Projektstandort: Heidelberg Hannover 3 Organisation TRR 77 SFB/TRR77 - Liver Cancer From Molecular Pathogenesis to Targeted Therapies Research Area A From Chronic Liver Disease to Tumor Formation Research Area B Basic Molecular Mechanisms / Novel Targets Research Area C Novel Approaches to Therapy Project Area Z Central Projects of the SFB/TRR77 Project A1 Lohmann/Bartenschlage r Project A2 Gülow/Krammer Project B1 Lehmann/Kreipe Project B2 Skawran/Schlegelberger Project C1 Bantel/Lehner Project C2 Korangy/Greten Project Z1 Schirmacher/Manns Project Z2 Kieser Project A3 Falk Project A4 Strassburg/Manns Project A5 Vogel Project B3 Project C3 Diederichs Goerdt/Augustin Projekt Z2: Project B4 Project C4 Zender/Geffers Ryschich/Schmidt IT-Plattform für projektübergreifende Auswertungen Project B5 Longerich/Radlwimmer/ Schirmacher Project C5 Kern/Mayer Project A6 Dooley/Meindl-Beinker Project B6 Müller-Schilling Project C7 Kühnel/Kubicka Project A7 Hess/Angel Associated Project Schulze-Bergkamen DFG-SCHU 1443/3-1 Project B7 Breuhahn Project B8 Malek Projektstandort: Heidelberg Hannover 4

3 Überblick TRR 77 Z2 Ziel: Nachhaltige Bereitstellung der Daten zur Auswertung über die Projekte Datenarten: Gewebedaten Molekulare Daten Genetische Daten Klinische Daten 5 Herausforderungen Lokale Datenhaltung und Auswertung (z.b. Excel-Dateien) Heterogene Datenstrukturen über die Teilprojekte Integration der Daten für den projektübergreifenden Zugriff Nutzerschnittstelle für die Wissenschaftler Eigentum und Sicherheit der Daten 6

4 Methoden und Werkzeuge Aufbau einer serviceorientierten Architektur (SOA) Analyse verschiedener SOA-Umgebungen im Bioinformatik-Kontext i2b2 cabig Entscheidung für cabig 7 SOA: Dienst und Verzeichnis 8

5 SOA: Verknüpfen von Diensten 9 Datendienste: Zugriffskontrolle und Sicherheit Kontrolle und Verantwortung für die Datendienste verbleiben bei den Projekten Granularität der Berechtigungen ist variabel (z.b. auf Dienstebene oder Datensatzebene) Zugriffe auf die Daten werden protokolliert 10

6 Erster Prototyp? Welche umschriebenen Bereiche der acgh-daten haben Gewinn/Verlust über höchstens 20kBP und gleichzeitig Basenpaare mit geänderter Methylierung? 11 Benutzerschnittstelle (Portal) Abruf achg Daten (umschriebene Bereiche) Abruf der enthaltenen mythelierten Basenpaare Identifikation der Gene Konvertierung der Gennamen Prozesslogik (Statisch verknüpft) Dienstebene (cagrid) acgh Dienst Metylierungsdienst Gen- Konvertierungs dienst acgh Datenbank Metylierungsdatenbank HGNC Datenbank

7 Nächste Schritte Aufbau des Metadatenverzeichnisses Erstellen einer dynamischen Benutzeroberfläche Anbinden weiterer Projekte Erarbeitung von Werkzeugen zur Datenerfassung 13 Diskussion SOA erzeugt zusätzlichen Aufwand für Erstellung und Verwaltung der Dienste SOA ist sehr flexibel Komplexität ist handhabbar Erfahrungen mit cabig Installation des Verzeichnisdienstes + Generierung der Dienste 14

8 Zusammenfassung Die Daten der Teilprojekte des TRR 77 werden in Diensten gekapselt Die Dienste werden durch Metadaten beschrieben zur übergreifenden Auswertung zusammengeführt Es wurde ein erster Prototyp auf Basis von cabig erstellt 15