Translationale Verbundforschung

Institut für Medizinische Informatik

Forschungsfragen

Unser Team untersucht den Bedarf der Forscher an Infrastruktur in der translationalen Forschung. Wir konzentrieren uns auf Verfahren der Datenintegration, Datenverwaltung, Datenvisualisierung und rechtliche Aspekte der medizinischen Forschung. Dies wird verstärkt durch die Zusammenarbeit mit verschiedenen nationalen und internationalen Forschungsgruppen, die ein breites Spektrum an Datentypen sammeln. Unter Anwendung internationaler Standards und Werkzeuge werden anforderungsgerechte Lösungen skizziert, diskutiert, iterativ umgesetzt und evaluiert. Methodischer Kernbereich ist die Erfassung, Analyse und Annotation von Datenquellen und Arbeitsabläufen sowie deren Bewertung, Kuration und Integration. Darüber hinaus konzentrieren wir uns auf Werkzeuge zur Erfassung und Visualisierung von Daten ("Bring the analysis to the data.") Dabei werden neben fortgeschritteneren Visualisierungsmöglichkeiten aktuelle Werkzeuge eingesetzt und angepasst, die die einfache Einbettung und Verwendung von R-Skripten auf proprietären Datensätzen ermöglichen. Die systematische Analyse der Datenquellen, ihre inkrementelle Verbesserung und Werkzeuge zur Diskussion der Daten mit den verschiedenen Beteiligten sind wesentliche Schritte zu einer nachhaltigen Datenverwaltung gemäß den FAIR-Leitprinzipien des Datenmanagements.

Forschungsziel

Die enge Zusammenarbeit mit vorklinischen und klinischen Forschern ist essentiell für unseren Forschungsansatz. Das Instrumentarium und die Methoden wachsen in der Folge durch die direkte Beteiligung an interdisziplinären translationalen Forschungsprojekten in verschiedenen klinischen Bereichen sowie methodischen Bereichen der biomedizinischen Informatik und der Sozialwissenschaften; z.B. MyPathSem (BMBF), MTBReport (VW Stiftung) oder SFB1002 (INF), SFB1190, SFB 1286. Alle Gruppenmitglieder sind in Lehre, Praktikum und Management von Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten involviert. Ein reger nationaler Fachaustausch findet über die Gesellschaft für Medizinische Informatik (GMDS) und die TMF - Technologie, Methoden und Infrastruktur für vernetzte medizinische Forschung sowie in Querschnittsprojekten in großen Förderinitiativen wie e:Med oder der MI-Initiative statt. Der internationale Austausch in den Kernbereichen der Arbeitsgruppe wird z.B. durch die Aufnahme von internationalen Gastforschern, die aktive Teilnahme an den Arbeiten und Veranstaltungen der i2b2 tranSMART Foundation und ihrer Vorgängerorganisationen sowie in internationalen Forschungsdatenmanagement-Netzwerken (z.B. RDA) praktiziert.

Operative Ziele

Ermittlung der Anforderungen zur Verbesserung der biomedizinischen Forschung, Einrichtung, Anpassung und Prüfung geeigneter Infrastrukturkomponenten.

Vorbereitung der Produktionsreife und Inbetriebnahme durch nachhaltige Dienstleistungspartner wie GB IT, GWDG oder UMG MeDIC.

Team

Unsere Gruppe wird von Prof. Dr. Ulrich Sax geleitet, einem erfahrenen Medizininformatiker mit einem starken internationalen Hintergrund in der Biomedizinischen Informatik, Informatik und langjähriger Erfahrung im Betrieb von medizinischen Rechenzentren. Die Gruppe besteht aus mehreren Informatiker*innen mit einem soliden Hintergrund in der biomedizinischen Informatik und Projekterfahrung. Das Team wird kontinuierlich durch studentische Hilfskräfte unterstützt. Zusätzlich werden Praktika sowie Bachelor-, Master, und Doktorarbeiten von dieser Arbeitsgruppe motiviert, gestaltet und unterstützt. Darüber hinaus sind die Teammitglieder an mehreren interdisziplinären Forschungsprojekten und Arbeitsgruppen der GMDS und TMF beteiligt.

Liste der Projekte

MTB-Report (2020 bis 2022)

MTB-Bericht: Eine automatisierte Datenintegrationsplattform zur Interpretation genomischer Daten und zur Berichterstattung über Behandlungsoptionen in molekularen Tumorboards.

Ziele: Im Projekt MTB-Report entwickeln wir ein Werkzeug , das die Entscheidungsfindung in einem molekularen Tumorboard (MTB) unterstützt. Biomarker und andere Omics-Daten des Patienten sollen mit einer Vielzahl von verfügbaren Datenbanken verglichen werden, um Fallstudien mit einem dem Patienten entsprechenden Parametersatz zu finden. Basierend auf der Art des Tumors und der Sicherheit der Studie wird ein Evidenzniveau zugewiesen und verwendet, um die für das MTB relevantesten in Form eines kurzen Berichts vorzuschlagen. Für den Zugang zu den klinischen Daten und zur Gewährleistung des Datenschutzes wird das Tool in die IT-Infrastruktur eingebettet. Klinische Experten werden Anwendungsfälle für eine optimale Nutzung des Berichtsinstruments definieren und die Ergebnisse validieren.

MTB-Bericht Projekt Homepage am Institut für Bioinformatik

NMDR (2016 bis 2021)

NMDR: Weiterentwicklung und Einrichtung eines nationalen Metadaten-Repositoriums in der medizinischen Forschung

Ziele: Das strategische Ziel dieses Projekts ist die Etablierung eines kollaborativen, qualitätsgesicherten, neutralen, dauerhaften, freien und zugreifbaren Metadaten-Registers für die klinische und epidemiologische Forschung in Deutschland. Diese Kategorien sind das wesentliche Ergebnis der Anforderungsanalyse durch Befragung von 30 verschiedenen Anwendern im Rahmen des TMF-Projekts „Community-Evaluation MDR“. Von dem geplanten Vorhaben profitieren alle klinischen Forscher, die wissenschaftsinitiierte Studien, Register oder Kohorten planen und Daten hoher Qualität erheben wollen. Zugleich werden diese Punkte bislang von keinem existierenden System adressiert. Im Laufe des Projekts werden die folgenden wesentlichen Ergebnisse erzielt: Konzept und Methode zur Abstimmung von Kerndatensätzen, Pool von Fachexperten zur Kuration von Datenelementen, Konzept zur Verwaltung und Lizensierung von Datenelementen, Verbessertes Softwarewerkzeug, Konzept einer Schnittstelle (API) für den Zugriff auf CDMS.

NMDR Projekt Homepage

MyPathSem (2016 bis 2020)

MyPathSem: Eine Wissensbasis zur Generierung patientenspezifischer Pfade für individualisierte Behandlungsentscheidungen in der klinischen Anwendung

Ziele: Eine Datenintegrationsplattform zur Generierung patientenspezifischer Signalwege für personalisierte Behandlungsentscheidungen in klinischen Anwendungen (PI WP 2, Infrastruktur klinische Anwendungen). Förderer: BMBF, i:DSem.

MyPathSem Projekt Homepage

SFB1002 Forschungsdaten-Plattform (2016 bis 2019)

Sonderforschungsbereich 1002: Modulatorische Einheiten in Herzinsuffizienz (SFB 1002); Verbesserung der Forschungsdatenplattform des CRC 1002 für ein integriertes und nachhaltiges Forschungsdatenmanagement  (TP INF, 2. Förderperiode).

SFB1002 Projekt Homepage

SFB1190 Forschungsdaten-Plattform

Sonderforschungsbereich 1190: Transportmaschinerien und Kontaktstellen zellulärer Kompartimente

Ziele: Die Kompartimentierung von Zellen gewährleistet eine hochspezifische Verteilung von Nukleinsäuren, Proteinen und Metaboliten. Gleichzeitig müssen die intrazellulären Kompartimente kommunizieren und Moleküle austauschen. Zwei Hauptsysteme ermöglichen den Austausch zwischen Kompartimenten: Kompartimentgatter und Kontaktstellen. Während Kompartimentgatter die selektive Verteilung von Molekülen zwischen Zytoplasma und Organellen oder innerhalb einer Membran vermitteln, stellen Kontaktstellen direkte physikalische Verbindungen zwischen kompartimentschließenden Membranen dar. Innerhalb lebender Zellen stellen Kompartimentgatter und Kontaktstellen also zwei komplementäre Systeme dar, die funktionell kooperieren oder direkt miteinander interagieren, um kompartimentierte Prozesse zu koordinieren. Diese SFB-Initiative will die Rolle der Kompartimenttore und Kontaktstellen in der zellulären Organisation und Physiologie untersuchen. Wir wollen verstehen, wie sie eine selektive Verteilung von Molekülen erreichen und so zelluläre Kompartimente funktionell definieren und diversifizieren.

SFB1190 Projekt Homepage

Kontakt

Stellv. Institutsleitung / wiss. Leitung Translationale Verbundforschung

Prof. Dr.  Ulrich Sax

Translationale Verbundforschung

Christian Bauer, M.Sc.

Kontaktinformationen

Translationale Verbundforschung

Dr. rer. nat. Harald Kusch

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