ENPICOM Mendukung Wawasan yang Lebih Cepat untuk Penemuan Antibodi Terapeutik dengan Menggunakan AWS

Perusahaan rekayasa perangkat lunak bioinformatika Belanda, ENPICOM, menyediakan perangkat lunak analisis data yang kuat dan solusi khusus untuk memecahkan kode sistem kekebalan tubuh serta meningkatkan kesehatan manusia. Hal ini melibatkan pengelolaan sejumlah besar data dari sampel yang biasanya menghasilkan jutaan urutan DNA. Analisis ini membutuhkan banyak daya komputasi dan mungkin saja mahal. Mencari solusi hemat biaya yang dapat menawarkan manajemen data yang aman dan mempercepat analisis, perusahaan ini memigrasikan Platform IGX berbasis cloud-nya ke Amazon Web Services (AWS). Dengan menggunakan AWS, ENPICOM telah meningkatkan skalabilitas dan performa sebanyak 3 kali lipat dibandingkan dengan sistem sebelumnya. Perusahaan ini juga telah meningkatkan kemampuannya untuk berinovasi, dan meningkatkan pengalaman pengguna bagi para ilmuwan yang menggunakan platformnya untuk mengembangkan wawasan yang dapat diwujudkan menjadi obat-obatan baru, vaksin, dan terapeutik berbasis antibodi.

ENPICOM bekerja sama dengan partner untuk mengembangkan alat dan memvalidasi aplikasi yang akan menjembatani kesenjangan antara pengurutan repertoar kekebalan (Rep-Seq)—sebuah cara untuk memahami berbagai jenis antibodi dan protein yang merupakan bagian penting dari sistem kekebalan individu—dan wawasan yang mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang sistem kekebalan adaptif.

Wawasan ini diperlukan untuk mengembangkan vaksin baru, menemukan molekul terapeutik baru yang dapat mencegah penyakit, mendeteksi penyakit atau kambuhnya penyakit lebih awal, dan menciptakan pilihan pengobatan yang sangat bertarget untuk pasien yang menderita kanker, gangguan kekebalan tubuh, dan penyakit melemahkan lainnya.

Namun, mengelola data Rep-Seq kekebalan sangatlah kompleks dan jumlah data pengurutan yang tersedia untuk umum terus bertambah. “Platform kami sangat berat untuk dijalankan dari perspektif komputasi,” kata Vadim Galaktionov, head of software development di ENPICOM. “Untuk menyediakan ruang analisis data Rep-Seq, kami perlu menawarkan layanan kepada pelanggan dengan cara yang berkelanjutan secara ekonomi.”

Dorongan lain untuk melakukan migrasi adalah kenyataan bahwa banyak pelanggan ENPICOM yang sudah menggunakan AWS, yang berarti orientasi pelanggan serta berbagi data akan lebih sederhana dan lebih efisien.

Memigrasi Platform IGX ke AWS cepat dan mulus. Seluruh proses menghabiskan waktu total 6 minggu, dari panggilan awal dengan AWS hingga cutover akhir, dan hanya membutuhkan tim kecil di ENPICOM untuk mengelolanya. Selama migrasi, pekerjaan pengembangan berlanjut seperti biasa, dengan hanya beberapa jam waktu henti.

Platform IGX sekarang berjalan di Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2), yang menyediakan kapasitas komputasi yang aman dan dapat diubah ukurannya. Platform ini juga menggunakan Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS), layanan kontainer terkelola untuk menjalankan dan menskalakan aplikasi Kubernetes, dan Amazon Elastic Container Registry (Amazon ECR) untuk menyimpan, berbagi, dan men-deploy perangkat lunak kontainer. ENPICOM menyadari bahwa dukungan dan dokumentasi berkualitas tinggi yang disediakan oleh AWS adalah hal yang berharga selama migrasi.

Galaktionov segera menyadari tingkat dukungan yang sangat baik dari AWS. “Dari saat pertama kali menjangkau AWS, kami dikelilingi oleh tim yang sangat kompeten, di mana para anggotanya bukan hanya tertarik untuk mengajak kami bergabung, tetapi juga tertarik untuk membuat kami sukses,” ucapnya. “Mereka ingin menyukseskan migrasi dan membantu kami mengembangkan bisnis setelahnya.”

Tim ENPICOM memeriksa setiap minggu, dan terkadang setiap hari, dengan manajer akun AWS dan arsitek solusi, yang selalu dapat merujuk mereka ke orang yang tepat untuk menyelesaikan masalah atau memberikan kemampuan baru.

Implementasi AWS mencakup layanan terkelola untuk lapisan data, yang menurut Galaktionov meningkatkan performa basis data. Misalnya, menggunakan layanan basis data relasional Amazon Aurora, basis data PostgreSQL ENPICOM dapat berjalan hingga 3 kali lebih cepat dari sebelumnya, sehingga mempercepat waktu pemrosesan. “Jika saya bisa mendapatkan lebih banyak performa tanpa melakukan lebih banyak tugas rekayasa, itu akan menjadi kemenangan bagi manajer rekayasa mana pun,” kata Galaktionov.

Manfaat lain dari migrasi ke AWS adalah kemudahan manajemen. Makin berjalannya waktu, infrastruktur AWS dikelola hanya oleh satu anggota tim IT ENPICOM. Meskipun migrasi ke AWS mendorong pipeline penjualan menjadi lebih kuat, ada jauh lebih sedikit pertanyaan tata kelola yang harus ditangani, yang berarti Galaktionov dapat menghabiskan lebih banyak waktu untuk aspek bernilai lebih tinggi dari perannya. “Sekarang saya dapat fokus untuk benar-benar memimpin departemen perangkat lunak kami dan membawa Platform IGX ke tingkat berikutnya,” kata Galaktionov.

Berjalan di AWS juga mempromosikan inovasi. Kemampuan AWS memungkinkan pengembangan aplikasi khusus baru untuk Platform IGX. Aplikasi ini berarti bahwa para peneliti dapat secara signifikan meningkatkan jumlah kandidat antibodi mereka dan mengurangi risiko proses pengembangan kandidat mereka.

Aplikasi ini menggunakan algoritma peer-review untuk memprediksi sifat yang sangat relevan—disebut liabilitas pengurutan—kandidat antibodi. Dengan menilai liabilitas urutan, peneliti dapat membuat keputusan yang tepat tentang antibodi yang memiliki profil perkembangan terbaik, sehingga mencegah kemungkinan antibodi menimbulkan tantangan selama produksi dan pengembangan klinis. Dengan menyaring liabilitas urutan di awal proses penemuan, para peneliti tidak akan membuang banyak waktu dan sumber daya untuk kandidat yang tidak layak. Hal ini sangat meningkatkan peluang keberhasilan dalam membawa produk terapeutik baru ke pasar.

Dengan AWS, ENPICOM sekarang dapat menaikkan atau menurunkan skala sesuai kebutuhan. Backend Platform IGX menangani pengangkatan berat komputasi. Hal ini berarti bahwa perusahaan dapat menyediakan alur kerja yang intuitif dan sangat dapat diskalakan, yang dapat menilai liabilitas urutan untuk ribuan urutan hanya dengan beberapa klik.

ENPICOM juga sedang mengerjakan lapisan data generasi berikutnya, yang akan menggunakan layanan kueri data Amazon Athena untuk menangani hampir 100 kali lebih banyak data DNA. ENPICOM juga akan menggabungkan layanan machine learning seperti Amazon EMR untuk menjalankan beban kerja big data dan Amazon SageMaker untuk membangun, melatih, dan men-deploy model machine learning—yang akan membantu membawa produk ke pasar. “Saya percaya bahwa, tidak peduli besar kami berkembang, AWS akan berkembang bersama kami,” kata Galaktionov.