Wie Kryptographie die Privatsphäre des Genoms garantiert

Die meisten Menschen in der entwickelten Welt werden es sich bald leisten können, ihr eigenes Genom zu sequenzieren. Das Ziel, dies für weniger als 1000 US-Dollar zu tun, sollte innerhalb eines Jahres erreicht werden, mit der Möglichkeit, innerhalb von 5 Jahren Genome unter 100 US-Dollar zu erhalten.

Die Vorteile liegen auf der Hand, da Medikamente auf den einzelnen Patienten zugeschnitten werden können.

Aber es gibt auch einige ernsthafte Bedenken. Ihr Genom wird viel über Sie verraten: Ihr Risiko für verschiedene Krankheiten, Ihre Vorfahren und Ihren Phänotyp; Augen- und Haarfarbe usw.



Ein wichtiges Thema ist also die Privatsphäre. Es liegt auf der Hand, dass Einzelpersonen die Ergebnisse von Tests, die das Krankheitsrisiko bestimmen, ob Kinder bestimmte Krankheiten wahrscheinlich erben, und von Vaterschaftstests geheim halten wollen.

Verschiedene Gruppen entwickeln Techniken, um dieses Maß an Privatsphäre zu schaffen, und heute enthüllen Pierre Baldi und Kollegen von der University of California in Irvine eine Reihe von Möglichkeiten, um die Ergebnisse bestimmter genetischer Tests geheim zu halten.

Sie haben sich insbesondere mit Vaterschaftstests, Kompatibilitätstests (ob Bedingungen an Kinder weitergegeben werden könnten) und dem Risiko, bestimmte Krankheiten zu bekommen, angesehen. Das Szenario, das sie sich vorstellen, ist, dass jeder Mensch sein eigenes Genom auf einem PC oder Smartphone gespeichert hat. Sie könnten dann auf einen Online-Dienst zugreifen, der das Genom untersucht oder mit einem anderen vergleicht und die Ergebnisse zurückschickt.

Hier stellt sich die Frage, wer Zugriff auf die Daten haben soll. Baldi und Co gehen davon aus, dass nur die Besitzer des Genoms Zugriff auf ihre Genomdaten und die Ergebnisse haben sollen. Der Dienstleister kann also weder die beteiligten Genome noch die Ergebnisse sehen.

Es stellt sich heraus, dass es verschiedene Algorithmen gibt, die diese Art von „Black-Box“-Transaktionen bereits ermöglichen. Die Grundidee besteht darin, Standardverschlüsselungstechniken zu verwenden, um sicherzustellen, dass nur diejenigen mit dem erforderlichen Schlüssel die Daten oder die Ergebnisse einer Berechnung sehen können. Dies kann die Privatsphäre vor allen außer den entschlossensten und mit den besten Ressourcen ausgestatteten Angriffen garantieren.

All dies ist ziemlich normales Zeug. Die Arbeit von Baldi und Co. testet im Wesentlichen die Geschwindigkeit, mit der die Tests durchgeführt werden können, erstmals mit vollständigen Genomdaten.

Sie kommen zu dem Schluss, dass dieses Maß an Privatsphäre jetzt möglich ist. Sie sagen auch, dass diese Tests in relativ kurzer Zeit durchgeführt werden könnten, je nachdem, wie viele genomische Daten beteiligt sind. Die durchgearbeiteten Beispiele dauern zwischen wenigen Millisekunden und über einer Stunde.

Datenschutz ist ein Thema, das in der öffentlichen Debatte wahrscheinlich immer stärker sichtbar wird. Mehrere Unternehmen bieten bereits Genom-Tests an, aber die Frage des Datenschutzes hat sich hinter Fragen wie Genauigkeit und Kosten zurückgezogen. Da wir bereits die Möglichkeit haben, den Datenschutz zu verbessern, sollte sich dies eher früher als später ändern.

Ref: arxiv.org/abs/1110.2478 : Bekämpfung von GATTACA: Effizientes und sicheres Testen von vollständig sequenzierten menschlichen Genomen

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