Privatsphärewahrender Nierenspendertausch

• Antragstellerinnen: Professorin Dr.-Ing. Ulrike Meyer; Dr. Anja Mühlfeld
• Fachliche Zuordnung: Sicherheit und Verlässlichkeit, Betriebs-, Kommunikations- und verteilte Systeme ; Epidemiologie und Medizinische Biometrie/Statistik ; Nephrologie
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 419340256

Ein Nierenspendertausch ermöglicht es einem Patienten, der eine Nierentransplantation benötigt und einen Lebendspender hat, dessen Niere nicht mit ihm kompatibel ist, den Lebendspender mit einem anderen Erkrankten in der selben Situation zu tauschen. Ein solcher Tausch der Lebensspender kann als Cross-Over Tausch zwischen zwei Paaren oder in einem zyklischen Tausch mit mehr als zwei Paaren durchgeführt werden. Durch Lebendspendertausche kann die Zahl der Lebendspenden substantiell erhöht und dadurch die Zahl der Patienten, die sich einer schmerzhaften und teuren Dialysebehandlung unterziehen müssen während sie auf eine postmortale Nierenspende warten, drastisch gesenkt werden. In vielen Ländern, wie etwa den USA, den Niederlanden oder Süd Korea, werden solche Lebendspendertauschebereits regelmässig durchgeführt. In Deutschland jedoch können solche Tauschebislang aufgrund der speziellen gesetzlichen Lage sowie der hohen Sensibilisierung der Gesellschaft bezüglich des Schutzes der Privatsphäre nur sehr eingeschränkt durchgeführt werden. Dieser Antrag stellt eine umfassende Forschungsagenda zur Entwicklung eines verteilten Systems auf, das das automatisierte Auffinden und faire Auswählen von Tauschstrukturen zwischen Spendern und Empfängern unterstützt und dabei die Privatsphäre alle Beteiligten schützt. Insbesondere soll in diesem Projekt (1) ein zwischen Transplantationszentren verteiltes System entwickelt werden, das keine zentrale vertrauenswürdige Komponente benötigt, um Daten von Empfängern und Spendern zu speichern; (2) der Schutz sensibler Daten durch kryptographische Mechanismen so gewährleistet werden, dass sie nur in verschlüsselter Form ausgetauscht werden und sie auch während der verteilten Berechung möglicher Tausche nicht entschlüsselt werden müssen. Dieses zweite Ziel wird dazu beitragen (3) das System manipulationsresistent zu machen und (4) zu garantieren, dass der Auswahlprozess der Tausche durch das System fair und im Rahmen der medizinischen, ethischen und rechtlichen Vorgaben in Deutschland abläuft. Die Korrektheit, Fairness und Sicherheit der technischen Umsetzung wird mit kryptographischen Mechanismen erreicht, sodass diese Eigenschaften des Systems rigoros bewiesen werden können. So kann das System vor dem Einsatz durch eine unabhängige Instanz geprüft und zertifiziert werden. Schliesslich wird das System auch Mechanismen unterstützen, die es erlauben die korrekte Funktionsweise des Systems während des Betriebs zu überprüfen. Diese Ziele sollen in einem interdisziplinären Team aus Medizinern vom Nierentransplantationszentrum des Aachener Universitätsklinikums und Informatikern der RWTH Aachen addressiert und durch das Feedback von weiteren Transplantationszentren in Deutschland bereichert werden. Zudem soll das Projekt in Kollaboration mit einem gespiegelten, unabhängig finanzierten, Projekt in den USA durchgeführt werden, das von Prof. Wetzel am Stevens Insititute of Technology geleitet wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen