Pa#ent Privacy and Research on Genomes March 16, 2015 - PowerPoint PPT Presentation

Pa#ent ¡Privacy ¡and ¡Research ¡on ¡Genomes ¡ ¡ ¡ March ¡16, ¡2015 ¡ ¡-­‑ ¡ ¡La ¡Jolla, ¡CA ¡ Lucila ¡Ohno-­‑Machado, ¡MD, ¡PhD ¡ funded ¡by ¡NIH ¡U54 ¡HL108460, ¡R01HG007078, ¡K99HG008175 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡

Pa#ent ¡ Decision ¡Support ¡ Interac#on ¡ Tools ¡ Data ¡Collec#on ¡Tools ¡ Guidelines, ¡Alert ¡& ¡ Clinical ¡Data ¡ Reminders ¡ ¡ Warehouse ¡ Data ¡De-­‑ Communica#on ¡Strategies ¡ Iden#fica#on ¡ Consumer ¡Health ¡InformaGcs ¡ ¡ Privacy ¡Technology ¡ ¡ Medical ¡EducaGon ¡ ¡ Data ¡Integra#on ¡ ¡ ¡ ¡Genomics ¡ Proteomics ¡ Predic#ve ¡Modeling ¡ Sensors ¡ EvaluaGon ¡Methods ¡ ¡ Data ¡Analysis ¡ Data ¡Structuring ¡ StaGsGcs ¡ ¡ Natural ¡Language ¡Processing ¡ Machine ¡Learning ¡ ¡ Data ¡Modeling ¡ ¡

Medicine ¡in ¡the ¡Era ¡of ¡Big ¡Data ¡ • Biomedical ¡science ¡ is ¡moving ¡towards ¡ data-­‑driven ¡ approaches ¡ » 60+ ¡geneGc ¡variants ¡are ¡ adopted ¡in ¡clinical ¡pracGce ¡ » Sequencing ¡is ¡geYng ¡ cheaper ¡ » Family ¡history ¡data ¡is ¡ consider ¡as ¡"the ¡best ¡geneGc ¡ test ¡available” ¡ ¡ slide ¡from ¡Dr. ¡Xiaoqian ¡ ¡Jiang ¡ 3 ¡

Genomes ¡are ¡Biometrics ¡ Biometrics ¡are ¡ ¡ Protected ¡Health ¡InformaGon ¡(PHI) ¡ • Biometrics ¡require ¡ HIPAA ¡protecGon ¡ ¡ PHI ¡requires ¡HIPAA ¡ protecGon ¡ ¡

Health ¡Insurance ¡Portability ¡& ¡Accountability ¡Act ¡ HIPAA ¡ • Security ¡ ¡ HIPAA ¡‘De-­‑idenGfied’ ¡data ¡ » Risk ¡of ¡disclosure ¡ • removal ¡of ¡18 ¡idenGfiers, ¡such ¡ » Liability ¡ as ¡dates, ¡biometrics, ¡names, ¡etc. ¡ • expert ¡cerGficaGon ¡of ¡low ¡risk ¡of ¡ • Privacy ¡ ¡ re-­‑idenGficaGon ¡ ¡ » Risk ¡of ¡re-­‑idenGficaGon ¡ • ‘Limited’ ¡data ¡sets ¡have ¡dates ¡ » Informed ¡consent ¡ • PresidenGal ¡Commission ¡for ¡the ¡Study ¡of ¡ Bioethical ¡Issues. ¡ Privacy ¡and ¡progress ¡in ¡whole ¡genome ¡ sequencing. ¡ hdp://www.bioethics.gov ¡covers ¡genome ¡sequencing, ¡exome ¡ sequencing, ¡genome-­‑wide ¡SNV ¡analysis, ¡and ¡data ¡from ¡large ¡scale ¡genomic ¡ studies ¡ 5 ¡

6 ¡

Precision Medicine 1M people longitudinal cohort will want privacy protection Lots of data to protect EHR Group – Genomics, imaging, sensors recommendations – EHR data already harmonized to national standards • Patient participation: Blue button – Point of care contact via EHR, rights (Synch for Science) mHealth • Patient portals: patient-reported – Health gaming, cloud, privacy data – Biorepositories • Security/privacy of EHR systems

What ¡is ¡the ¡problem? ¡ • Imagine ¡a ¡public ¡data ¡set ¡of ¡genomes ¡about ¡a ¡ certain ¡disease ¡(e.g., ¡Alzheimer’s) ¡ • Can ¡you ¡find ¡out ¡if ¡your ¡neighbor ¡has ¡ Alzheimer’s? ¡ • Same ¡problem ¡happens ¡with ¡clinical ¡data, ¡ which ¡can ¡be ¡re-­‑idenGfied ¡to ¡a ¡target ¡paGent ¡ ¡ » Dates ¡of ¡visits ¡ » CombinaGon ¡of ¡paGent ¡characterisGcs ¡ 3/18/15 ¡ Supported ¡by ¡the ¡NIH ¡Grant ¡U54 ¡HL108460 ¡to ¡the ¡University ¡of ¡California, ¡San ¡Diego ¡ 8 ¡

Bigger ¡data, ¡bigger ¡challenges ¡ • High ¡dimensional ¡data ¡(e.g., ¡whole ¡genomic ¡ sequencing) ¡ • Privacy ¡rules ¡(PHI, ¡including ¡genomic ¡data ¡need ¡ to ¡be ¡protected ¡under ¡HIPAA) ¡ • InsGtuGonal ¡processes ¡(internal ¡review ¡boards) ¡ • PaGent ¡informaGon ¡consent ¡ • Clinical-­‑genomic ¡data ¡research ¡networks ¡ » Secure ¡mulGparty ¡computaGon ¡ » Homomorphic ¡encrypGon ¡ Jiang ¡X , ¡Sarwate ¡A, ¡Ohno-­‑Machado ¡L, ¡Privacy ¡technology ¡to ¡support ¡data ¡sharing ¡for ¡comparaGve ¡effecGveness ¡research: ¡ A ¡systemaGc ¡review, ¡ Medical ¡Care , ¡51(8 ¡Suppl ¡3):S58-­‑65, ¡2013. ¡PMID: ¡23774511 ¡ adapted ¡ ¡from ¡Dr. ¡Xiaoqian ¡ ¡Jiang ¡ 9 ¡

Our ¡Goals ¡in ¡iDASH ¡ • Share ¡access ¡to ¡data ¡and ¡ Privacy ¡ computaGon ¡ Consent ¡ • Train ¡the ¡new ¡generaGon ¡of ¡ Knowledge ¡ data ¡scienGsts ¡ Knowledge ¡ Sensors & ¡Tools ¡ ¡& ¡Tools ¡ • Provide ¡innovaGve ¡sopware, ¡ Data ¡ Data ¡ Genomic plaqorm, ¡and ¡infrastructure ¡ • Protect ¡privacy ¡ iDASH ¡ Clinical Federation Develop ¡ ¡ ¡ WWW Plaqorm ¡ Plaqorm ¡ Services ¡ » Algorithms ¡ Service ¡ » Tools ¡ Policies Apps Develop. » Infrastructure ¡ Sharing Exec. » Policies ¡ Research Hosting Aggreg. 10 ¡ Supported ¡by ¡the ¡NIH ¡Grant ¡U54 ¡HL108460 ¡to ¡the ¡University ¡of ¡California, ¡San ¡Diego ¡

“commons” ¡ differenGal ¡privacy ¡ homomorphic ¡encrypGon ¡ secure ¡mulGparty ¡computaGon ¡ Ohno-­‑Machado ¡L. ¡To ¡Share ¡or ¡Not ¡To ¡Share: ¡That ¡Is ¡Not ¡the ¡Ques;on. ¡Science ¡Transla;onal ¡Medicine, ¡2012 ¡4(165) ¡ 11 ¡ Supported ¡by ¡the ¡NIH ¡Grant ¡U54 ¡HL108460 ¡to ¡the ¡University ¡of ¡California, ¡San ¡Diego ¡

iDASH ¡On-­‑Demand ¡Resources ¡ O n-­‑demand ¡ AUTOMATED ¡ Powered ¡by ¡ ¡VMware ¡ V irtualized ¡ ü Compute ¡nodes ¡ E lasGc ¡ ü Memory ¡ R esilient ¡ compute ¡request, ¡ ü Disk ¡storage ¡ C ompute ¡ ¡ direct ¡upload ¡& ¡download ¡of ¡ ü Networking ¡ A nd ¡ proprietary ¡data, ¡tool, ¡recipe ¡ ¡ S torage ¡ T echnology ¡ ¡ ü Data ¡ ü Tools ¡ upload ¡& ¡download ¡ ü Recipes ¡ data ¡ middleware ¡and ¡HIPAA ¡security ¡developed ¡by ¡iDASH ¡ Powered ¡by ¡ ¡ MIDAS ¡ S afe ¡ H IPAA-­‑compliant ¡ A nnotated ¡ ¡ D ata ¡deposit ¡box ¡ HIPAA ¡and ¡ ¡ public ¡data, ¡ E nvironment ¡ non-­‑public ¡data ¡ tools, ¡recipes ¡ 3/18/15 ¡ Supported ¡by ¡the ¡NIH ¡Grant ¡U54 ¡HL108460 ¡to ¡the ¡University ¡of ¡California, ¡San ¡Diego ¡ 12 ¡

OVERCAST ¡ 3 ¡computa#on ¡#ers ¡ 800+ ¡cores ¡ 3 ¡storage ¡#ers ¡ 7TB+ ¡RAM ¡ 10GbE ¡throughout ¡ 600TB+ ¡storage ¡ Full ¡redundancy ¡ RSA ¡Two ¡Factor ¡Auth. ¡ More ¡planned: ¡ Remote ¡data ¡replica#on ¡ 600+ ¡cores ¡ 4TB+ ¡RAM ¡ 200TB+ ¡storage ¡

2008-­‑2009 ¡ 2010-­‑2011 ¡ 2012-­‑2013 ¡ 2014-­‑2015 ¡ Integra;on ¡ Research ¡Data ¡ Applica;ons ¡ Clinical ¡Data ¡ Recruitment ¡ Epic ¡ Query ¡Tools ¡ HIPAA ¡ Consent ¡tools ¡ CDDS ¡ UC-­‑ReX ¡Explorer ¡ Custom ¡Apps ¡ New ¡modules ¡ Privacy ¡Technology ¡ Personnel ¡Systems ¡ AcGve ¡Directory ¡ Healthcare ¡Clinical ¡ pSCANNER ¡ Data ¡ UCSF ¡ Irvine ¡ PCORI ¡CDRN ¡ Clinical ¡Data ¡ Warehouse ¡for ¡ Research ¡ Electronic ¡Health ¡ Davis ¡ UCLA ¡ Cedars ¡ San ¡Mateo ¡ USC/LAC ¡ Record ¡System ¡ Sinai ¡ Epic ¡& ¡Clarity ¡ iDASH ¡HIPAA/FISMA ¡ OVERCAST ¡ Clinical ¡Research ¡ iDASH, ¡CTRI, ¡School ¡of ¡ Data ¡ Scalable ¡Network ¡ Medicine ¡ RedCAP ¡ (Distributed ¡AnalyGcs ¡ Velos ¡ Other ¡Systems ¡ Tools) ¡ Other ¡DBs ¡ PACS, ¡lab, ¡etc ¡ External ¡data ¡ LA ¡Clinics ¡ ¡VA ¡ (paGent ¡reported ¡ data) ¡ UCSD’s ¡ ¡ iDASH ¡HIPAA ¡ SHADE ¡ Journey ¡ Images, ¡human ¡ Text ¡Mining ¡/ ¡NLP ¡ genomes, ¡etc ¡ iCONCUR ¡ Cancer ¡Genomics ¡ Cloud ¡ UC-­‑ReX ¡ Accrual ¡for ¡Clinical ¡Trials ¡ PCORI ¡contracts ¡ iDASH ¡ FISMA ¡ Analy#cal ¡Tools ¡ pSCANNER ¡ K22, ¡K99 ¡ De-­‑ID ¡Tools ¡ SCANNER ¡ bioCADDIE ¡ NLM ¡Training ¡Grant ¡ BRIGHT ¡ PhenDISCO ¡

Clinical Data Network – UC-ReX • Clinical ¡Data ¡Warehouses ¡ from ¡5 ¡Medical ¡Centers ¡ and ¡affiliated ¡insGtuGons ¡ exchange ¡(>12 ¡million ¡ paGents) ¡ • Improve ¡paGent ¡safety ¡ surveillance, ¡quality ¡improvement, ¡ translaGonal ¡research ¡ ¡ ¡Funded ¡by ¡the ¡UC ¡Office ¡of ¡the ¡President ¡