Relay Therapeutics nutzt AWS um die Arzneimittelforschung zu beschleunigen.

Relay Therapeutics ist ein Präzisionsmedizin-Unternehmen, das den Prozess der Arzneimittelentdeckung durch die Nutzung einzigartiger Erkenntnisse über die Bewegung von Proteinen verändert. Bevor sie vielversprechende Verbindungen im Labor testen können, müssen die Wissenschaftler ein molekulares Universum von verfügbaren Ausgangspunkten berücksichtigen, das fast 10 Milliarden Verbindungen umfasst. Sie müssen diesen umfangreichen Satz auf die 100–200 Verbindungen filtern, die am wahrscheinlichsten an das biologische Ziel binden.

Indem sie mehr Verbindungen analysieren, erhöhen die Wissenschaftler die Wahrscheinlichkeit, dass sie die richtigen Moleküle für die Tests im Labor finden. In einem typischen On-Premises-Rechenzentrum mit Tausenden von CPUs kann die Analyse von einer Milliarde Verbindungen Monate dauern. Die Bereitstellung einer ausreichenden Anzahl von CPUs in einem On-Premises-Rechenzentrum wäre ebenfalls kostspielig, insbesondere aufgrund der „stoßweisen“ Natur der Analysen.

In herkömmlichen IT-Umgebungen prüfen Pharmaunternehmen in der Regel einige Millionen Wirkstoffe gleichzeitig. Relay Therapeutics war entschlossen, diese Zahl in den Milliardenbereich zu skalieren und wandte sich an Amazon Web Services (AWS), um diese Herausforderung zu lösen. „Der wichtigste Faktor bei der Entscheidung für AWS im Vergleich zu anderen Cloud-Anbietern ist die Unterstützung, die wir von Anfang an erhalten haben“, sagt Pat Walters, Senior Vice President of Computation bei Relay Therapeutics. „Und es hat uns weiterhin geholfen, unsere Prozesse effizienter zu gestalten.“

Auf AWS hat das Unternehmen auch das virtuelle Screening vereinfacht, sodass Wissenschaftler Open-Source-Skripte verwenden können, um die Analyse auf AWS Batch zu starten. Die Wissenschaftler analysieren die Daten dann schnell, indem sie die Vorteile von Amazon Athena nutzen, einem Serverless-Abfrage-Service, der keine Infrastruktur zu verwalten hat. 

Pierce schätzt, dass Amazon EC2 Spot Instances die Rechenkosten um 50 Prozent im Vergleich zur Durchführung eines virtuellen On-Premises-Screenings senken. AWS und Relay Therapeutics haben außerdem Parameterprüfungen in den Prozess eingebaut, um zu verhindern, dass die Analysekosten den budgetierten Betrag überschreiten. „Wir werden benachrichtigt, wenn ein Auftrag einen bestimmten Schwellenwert für die Ausgaben überschreitet“, erklärt Walters. „Das zeigt uns, dass ein Parameter nicht stimmt, so dass wir den Auftrag beenden oder eine Anpassung vornehmen können.“

Seit der Bereitstellung der AWS-Hochleistungsrechenlösung hat Relay Therapeutics mehrere Screenings mit fünf Milliarden Substanzen durchgeführt. Aufgrund der Skalierbarkeit von AWS können die Wissenschaftler die Bildschirme auf mehreren Schnappschüssen desselben beweglichen Proteintargets ausführen.  

Vor einigen Jahren hätte das Team von Relay Therapeutics es nicht für möglich gehalten, ein virtuelles Screening in der Größenordnung durchzuführen, die das Unternehmen jetzt erreicht hat, bei dem Wissenschaftler Tabellen mit einer Milliarde Zeilen analysieren. „Selbst das Sortieren einer Tabelle mit Milliarden von Zeilen ist keine triviale Aufgabe“, betont Walters. „Durch den Einsatz von AWS-Technologien können wir all diese Informationen effizient verarbeiten, was uns dabei hilft, unser oberstes Ziel zu erreichen – Medikamente schneller zu den Patienten zu bringen, als wir es bisher für möglich hielten.“