A Solução Biomédica Descentralizada na Rede Octopus
O atual sistema biomédico está quebrado. O Status Quo impede que os pacientes possam acessar seus dados livremente, e os profissionais de saúde não podem garantir a segurança dos dados de seus pacientes. A Rede DeBio pretende mudar isso.
O que é a Rede DeBio?
A DeBio Network é uma plataforma anônima descentralizada para medicina e bioinformática especializada em testes genéticos. A DeBio visa revolucionar a atual indústria biomédica, dando aos pacientes total soberania sobre seus dados usando as tecnologias blockchain mais avançadas.
A introdução do blockchain no atual ecossistema de tecnologia desempenha um grande papel na busca de finanças globais descentralizadas, mas os casos de uso oferecidos pela blockchain excedem mais do que apenas finanças. A DeBio acredita que o futuro dos dados médicos depende em parte do uso de blockchain, especialmente na especialização de casos de uso de tecnologia, bem como na interoperabilidade.
O teste genético centralizado é um risco de privacidade
Nos últimos anos, os testes genéticos explodiram em popularidade. Como resultado, plataformas de testes genéticos diretos ao consumidor, como 23andMe e AncestryDNA, tiveram um aumento no número de consumidores. Mas o que muitas pessoas não percebem é o risco implícito de privacidade de usar essas plataformas.
As principais plataformas de testes genéticos diretos ao consumidor são centralizadas, tornando-as um alvo fácil para violações de dados. Em 2020, houve 1.001 violações de dados apenas nos Estados Unidos; com o setor de saúde recebendo o peso disso, informou a Govtech.
Ainda mais preocupante é que os dados genéticos não são exclusivos de um indivíduo, mas exclusivos da árvore genealógica do indivíduo. Ao usar um serviço de bioinformática centralizado, você coloca em risco não apenas sua privacidade, mas também a privacidade de seus parentes distantes.
O dano disso é inequívoco porque existe a possibilidade de seus parentes distantes, por exemplo, um primo em segundo grau, serem afetados por sua decisão. Preocupante é o pensamento de um parente distante que você nem sabe que existe, fazendo um teste genético e tendo seus dados genéticos rastreados até você.
Os dados genéticos podem ser rastreados até você mesmo com uma pequena quantidade de informações demográficas, como idade e estado. Esse tipo de informação pode ser usado contra você pelas seguradoras, para aproveitar ao máximo seus clientes.
O Conceito de Rede DeBio
O principal conceito por trás do DeBio é baseado na noção de querer aumentar os testes biomédicos e genéticos para os consumidores sem perder sua privacidade. Mas a DeBio também quer incentivar a pesquisa genética oferecendo colaborações entre laboratórios soberanos.
Uma ponte física-digital para testes anônimos
Os consumidores podem selecionar uma ampla gama de produtos e recomendações laboratoriais do mercado de testes genéticos da DeBio. Depois que o consumidor decidir sobre um produto, ele só precisará coletar duas amostras de DNA pelo método de swab bucal ou coletar amostras de células orais com cotonetes.
O consumidor então envia a amostra de DNA para o laboratório dentro de um envelope em que a única informação identificável escrita no envelope é o ID de rastreamento genético da amostra. Os laboratórios não podem identificar amostras sem um ID de rastreamento porque, para fins de anonimato, a DeBio não coletará informações de identificação pessoal de qualquer tipo, tornando as amostras de DNA não rastreáveis até o consumidor.
Os resultados (por exemplo, teste e genoma) são então criptografados com a chave pública do consumidor recuperada do blockchain DeBio e armazenados e depois carregados em armazenamento descentralizado. Isso permite que os consumidores mantenham total soberania sobre seus dados criptografados – os consumidores devem possuir suas chaves privadas para descriptografar os resultados.
A equipe da DeBio Network está expandindo esse conceito de “ponte física para digital” para usar casos fora do mercado de testes genéticos – que podem incluir testes de laboratório para doenças e outros dados de registros médicos eletrônicos ou informações pessoais de saúde.
Colaboração do Sovereign Lab para oferecer produtos conjuntos que integram serviços de vários laboratórios
Após o consumidor enviar a amostra de DNA para o laboratório, o laboratório será notificado. Quando a amostra chegar, o laboratório começará a sequenciar as amostras físicas ou iniciará qualquer teste de biomarcador. Depois de concluir os testes subsequentes o laboratório criptografará os resultados usando a chave pública do consumidor e os carregará no armazenamento descentralizado.
Os resultados não podem ser descriptografados sem o uso da chave privada do consumidor, portanto, a soberania do consumidor sobre os resultados de seus testes biomédicos é segura. No entanto, para incentivar ainda mais os testes genéticos, os consumidores optam por fazer staking de seus dados de testes genéticos para serem usados por outros laboratórios.
O objetivo de ter laboratórios soberanos é aumentar a disponibilidade de produtos e possibilitar produtos conjuntos por meio da integração de serviços de vários laboratórios. Isso também permite que o DeBio escale porque os laboratórios não precisam ser centralizados, permitindo a participação de várias instalações de genética independentes.
Qual problema a Rede DeBio pretende resolver?
O Techstack da Rede DeBio
A bioinformática e os ecossistemas biomédicos têm demandas únicas em como ambos precisam ser acessíveis aos profissionais que conduzem os estudos, mas também seguros o suficiente para proteger a privacidade e a soberania do paciente. Assim, para garantir a soberania do paciente sobre seus dados, toda a pilha de tecnologia consiste em soluções descentralizadas que vão desde autenticação descentralizada até armazenamento descentralizado de arquivos.
A imagem foi retirada do DeBio Deck
A DeBio incorporou uma série de tecnologias de ponta na solução, incluindo, mas não se limitando a:
Substrate
A primeira tecnologia notável incorporada é o Substrate. É a estrutura por trás do token Polkadot, permitindo que os desenvolvedores construam blockchains propositais. Os serviços principais serão construídos usando o Substrate, tornando-os os principais blocos de construção da solução. A DeBio escolheu o Substrate por dois motivos:
- Interoperabilidade Blockchain (essencialmente ser capaz de se comunicar entre diferentes blockchains).
- Segurança da cadeia de retransmissão (aplicando padrões de segurança mais rígidos da cadeia de retransmissão do host).
Além de permitir que os blockchains se comuniquem entre si, o recurso de interoperabilidade também impõe um padrão de segurança que será herdado por cadeia paralela conectada à cadeia de retransmissão principal. Como resultado, a segurança do blockchain DeBio é aprimorada seguindo os padrões da cadeia de retransmissão correspondente.
KILT Protocol
A próxima menção notável seria o Protocolo KILT. KILT é um protocolo para criar, atestar e verificar identidades anonimamente na Web3. Para se autenticar cada usuário precisa criar uma declaração, que seria enviada a um atestador confiável.
Um atestador tem a responsabilidade de certificar a declaração de um usuário, que se transformará em um hash a ser salvo no blockchain KILT. A reivindicação de um usuário às vezes contém dados confidenciais sobre o usuário, mas como o hash não pode ser transformado novamente em uma reivindicação do usuário, a privacidade do usuário é garantida.
Depois de receber o certificado do atestador confiável, o usuário agora pode usar suas declarações em aplicativos que usam KILT e confia no atestador mencionado. KILT é privacidade por design. Os aplicativos que verificarão a reclamação não precisam passar pelo atestador e compararão diretamente a reclamação com a armazenada na blockchain KILT, cortando o atestador do processo de verificação e tornando-o totalmente descentralizado.
O protocolo KILT fornece uma solução que impede que os dados sejam concentrados em uma entidade. Ele permite a soberania de dados para os que se preocupam com a privacidade. A DeBio fez uma parceria com a KILT para implementar um sistema de autenticação descentralizado porque se encaixa perfeitamente no caso de uso anônimo da DeBio .
The Octopus Network
Octopus é uma rede de criptografia para lançar e executar blockchains específicos de aplicativos Web3 por uma fração do custo. Uma das considerações de usar o Octopus é que, comparado ao Polkadot, eles oferecem uma concessão de segurança significativamente mais barata e recursos de cadeia cruzada comparáveis. Octopus é apoiado pelo NEAR Protocol. NEAR é uma blockchain de alto desempenho destinada a resolver o problema de escalabilidade e aumentar a produtividade do desenvolvedor simplificando o processo de desenvolvimento e criando um ambiente amigável ao desenvolvedor.
A DeBio já é parceira da Octopus e será uma das cinco primeiras blockchains específicas de aplicativos (cadeias de aplicativos) lançadas na Octopus Network. A DeBio também já faz parte da Octopus Guild, uma comunidade de desenvolvedores e redes de aplicativos da Octopus Network.
O Sistema de Arquivos Interplanetários (IPFS)
O InterPlanetary File System (IPFS) é um protocolo feito para armazenamento e compartilhamento de dados ponto a ponto totalmente descentralizado. O IPFS foi criado como uma solução para projetos descentralizados que desejam armazenar uma quantidade de dados grande demais para ser armazenada no próprio blockchain. O IPFS cria endereços de conteúdo exclusivos por meio do hash do próprio conteúdo. Cada conteúdo exclusivo terá um endereço diferente apontando para sua localização. A DeBio adiciona IPFS para armazenar dados biomédicos, como genomas humanos criptografados e registros médicos eletrônicos criptografados.
Ocean Protocol
O Protocolo do Oceano ou Ocean Protocol foi desenvolvido para o consumo de ativos de dados de forma segura e com preservação da privacidade. Ele faz isso com o recurso de computação para dados e permite a monetização de dados sem precisar sair das instalações do proprietário. O mercado de dados de código aberto do Ocean Protocol chamado Ocean Market é bifurcado; a equipe da DeBio Network usará o Ocean para staking de dados biomédicos.
Privacy Computing
Para staking dos dados biomédicos, a DeBio hospedará dados biomédicos anônimos em seu armazenamento de dados privado. Este processo não envolve o IPFS mencionado acima porque o armazenamento de dados será completamente separado do IPFS. Os usuários que desejam fazer staking de seus dados precisarão descriptografar e fazer upload de seus dados biomédicos em seu armazenamento de dados privado. Embora a transferência de dados biomédicos descriptografados para um armazenamento de dados privado pareça assustadora, a DeBio implementará conceitos de computação de privacidade dentro do armazenamento de dados para proteger sua privacidade.
Imagem recuperada do DeBio Whitepaper
Somente após o consentimento do usuário os conjuntos de dados são agregados por meio do proxy de computação para dados da Ocean, e o terceiro poderá criar análises e processar os dados enquanto permanecerem no local.
Ao incentivar os usuários a fazer staking de seus dados geneticos/biomédicos e esperar que isso incentive ainda mais a pesquisa no campo. Além disso, o armazenamento de dados de propriedade privada não coletará informações de identificação pessoal, portanto, não há necessidade de se preocupar com o rastreamento de suas amostras até você.
Pandu Sastrowardoyo, CEO da DeBio, afirmou que uma das razões pelas quais ela criou a DeBio é ajudar a pesquisa genética a florescer criando um mercado de dados genéticos totalmente anônimo. “O DeBio é um sistema econômico totalmente novo para a genética – permitindo a soberania genética, garantindo a participação de laboratórios menores enquanto sobrecarrega a pesquisa genética. Tudo feito em cima de um modelo semelhante ao DeFi que é totalmente descentralizado”, disse Pandu.
Onde o DeBio armazena os dados em stake?
Camadas de Arquitetura Técnica
Nossa arquitetura técnica consiste em quatro camadas, a principal infraestrutura de blockchain, a camada de lógica de negócios genérica e de transporte e, por último, a camada de lógica de negócios de nível superior.
Arquitetura técnica proposta pela DeBio, imagem recuperada do whitepaper da DeBio
Camada 1: A Infraestrutura Blockchain
A primeira camada conterá os serviços principais. Os serviços principais são construídos sobre Substrato, Octopus e IPFS. O substrato é o bloco de construção principal para o serviço blockchain. Para salvar arquivos grandes, o DeBio usará IPFS e salvará o endereço do conteúdo dentro do Substrato. Por fim, toda a cadeia de aplicativos será conectada à cadeia de retransmissão Octopus.
Camadas 2 e 3: a camada de lógica de negócios genérica e de transporte
A segunda e a terceira camadas contêm o transporte e a lógica de negócios genérica. Essas camadas são responsáveis por servir os dados diretamente aos usuários. Cada palete contém a lógica de negócios básica para interações com o blockchain e servirá como uma camada de abstração da quarta camada para se comunicar com os serviços Substrato na primeira camada.
Camada 4: A Camada Lógica de Negócios de Nível Superior
A quarta camada consistiria na interface do usuário do DeBio e na Metamask. Toda interação entre os usuários e o blockchain será feita a partir da quarta camada. Todas as consultas também serão definidas a partir do nível superior e serão processadas em todas as camadas mencionadas anteriormente. Para financiar cada transação, os usuários podem usar a Metamask para pagar usando uma moeda estável ERC20. Nesse caso, o DeBio usará o DAI como a moeda estável de escolha.
O modelo de token
Imagem recuperada do DeBio Whitepaper
A equipe da DeBio Network pretende liberar seis tokens:
- Recompensas de transações da Mainnet e token de validação ($DBIO)
- O token de governança ($GBIO)
- O Token de Dados Genomics ($GENE, via Ocean Protocol)
- O Token de Dados Biomédicos ($MED, via Ocean Protocol)
- · O Token de Dados de Registros Médicos Eletrônicos ($EMR, via Protocolo Ocean)
Mainnet Coin (moeda estável, etc)
A moeda da rede principal será apoiada por uma moeda estável. A DeBio decidiu usar uma moeda estável porque ela precisa ser usada como uma troca estável para transações e taxas relacionadas ao trabalho realizado pelos laboratórios correspondentes. A DeBio utilizará $DAI como nosso token estável.
Token de governança ($GBIO)
Os tokens de governança serão usados principalmente para votação pelos laboratórios registrados. A DeBio Network é uma organização descentralizada, portanto, é necessário haver um esquema de governança para votar no mercado DAOGenics. Como alternativa, o token de governança também pode servir como um método de integração do laboratório.
Os Tokens de Dados ($GENE, $MED e $EMR)
Esses tokens são usados como um método de transação no mercado de dados. Ao fazer staking dos dados biomédicos no mercado Ocean, os consumidores serão recompensados com tokens de dados que podem ser convertidos em $OCEAN.
Validador e recompensas de transações ($DBIO)
O token validador é usado para incentivar os proprietários do nó a validar transações e proteger o dApp de usuários não autorizados. Os incentivos previstos para validadores são recompensas de LP e tokens de governança.
Transações do consumidor na rede DeBio
$DAI é a moeda estável da rede principal usada para transações na plataforma DeBio. Os consumidores podem usar a moeda da rede principal para pagar por produtos e taxas de serviço. Os produtos que estarão disponíveis no mercado incluem produtos de testes geneticos, produtos de testes biomédicos e um serviço soberano de armazenamento de registros médicos eletrônicos (EMR).
Imagem recuperada do DeBio Whitepaper
Recompensas Transacionais
Cada transação confirmada pelo consumidor será recompensada por um token validador, mais especificamente um token $DBIO. O preço de um único token $DBIO é determinado pelo mercado de dados DeBio Network que hospeda os dados genéticos do consumidor disponíveis para staking.
Staking de dados na rede DeBio
Depois de comprar um produto no marketplace, o consumidor pode optar por fazer staking de seus resultados no Ocean Marketplace. Os dados em stake pelos consumidores serão categorizados como tokens de dados, chamados $GENE, $MED e $EMR para dados genéticos, dados biomédicos e registros médicos eletrônicos (EMR), respectivamente. Os tokens de dados serão mantidos na Rede DeBio e agregados ao mercado de dados via Ocean Protocol como um token ERC20. Como os dados genéticos, dados biomédicos ou o próprio EMR são muito grandes para serem salvos dentro dos tokens de dados ERC20, os tokens de dados servirão principalmente como um ponteiro/link para os dados correspondentes.
Os consumidores que fizerem staking de seus tokens de dados terão uma função de “provedor de dados” no mercado de dados. Todas as transações no mercado de dados Ocean usarão tokens $OCEAN. Assim, se a transação for bem-sucedida, o comprador estará trocando tokens $OCEAN pelos tokens de dados ($GENE ou $EMR ou $MED). Considerando que o “provedor de dados” receberá os tokens $OCEAN subsequentes.
Imagem recuperada do DeBio Whitepaper
Se o comprador de dados quiser acessar os dados vinculados no token de dados, ele precisará enviar o token de dados ao provedor de dados com antecedência. Como resultado, o provedor de dados terá o token $OCEAN e os tokens de dados, enquanto o comprador de dados receberá os dados vinculados pelo token de dados.
Imagem recuperada do DeBio Whitepaper
Por outro lado, os tokens de dados ($GENE ou $MED ou $EMR) recebidos pela DAOGenics Foundation serão convertidos em tokens $OCEAN. Após um determinado período, o token $OCEAN recebido pela DAOGenics Foundation será convertido em um token $DBIO por meio de um contrato inteligente sem permissão.
Como resultado, a DAOGenics Foundation sempre comprará de volta o token $DBIO por meio de um contrato inteligente sem permissão com base no volume de transações realizado no mercado de dados. Mais transações no mercado de dados aumentarão a demanda pelo token $DBIO.
Quando você aposta dados no mercado de dados da DeBio Network, o que você ganha?
Conclusão
Há muitos benefícios de fazer testes genéticos. Pela primeira vez na história da humanidade, as pessoas foram capazes de determinar seus estilos de vida para buscar a longevidade; a vantagem de tal conhecimento é surpreendente. Mas, embora os testes genéticos tenham seus maravilhosos benefícios sem regulamentações e padrões adequados, também têm suas deficiências. Sem a garantia de ter seus dados genéticos privados e seguros, isso pode causar problemas no futuro.
DeBio visa resolver o problema antes que seja tarde demais. A DeBio está construindo uma plataforma descentralizada para suas necessidades médicas pessoais, começando pela genética. Nosso conceito permite sinergia entre laboratórios de todas as escalas, garantindo o anonimato e a soberania do usuário em todas as etapas do fluxo de trabalho da ciência de dados genéticos – desde a coleta de amostras, armazenamento de dados até a geração de relatórios.
Algumas pessoas podem dizer que nosso DNA é a coisa mais privada que temos, e levamos isso muito a sério. O primeiro teste genético do anonimato deve ser o foco número um para todas as empresas.
O futuro está aqui, a DeBio está criando soluções para revolucionar o setor de saúde e testes genéticos. Você está pronto para mudar o mundo com a gente?
Adaptado do artigo original no Medium .
