Indivumed Meningkatkan Penelitian Kanker Dengan Analitik Kuat yang Dibangun di AWS

Indivumed yang berbasis di Hamburg memiliki spesialisasi dalam menggunakan data klinis biospesimen dan komprehensif dengan kualitas tertinggi untuk memajukan penelitian dan pengembangan onkologi presisi. Solusi penemuan IndivuType menggunakan AWS untuk menyimpan data dan mendukung analisis untuk menguraikan kompleksitas kanker. Dengan meningkatkan infrastruktur AWS, Indivumed berhasil menghemat lebih dari 50 persen dari total biaya IT dan meningkatkan jumlah sampel yang dapat diproses dari 20 menjadi 500 per minggu dengan peningkatan sebesar 2.400 persen.

Selama dua dekade, Indivumed yang berbasis di Hamburg memiliki spesialisasi dalam biobank, menyediakan infrastruktur, keahlian, serta teknologi untuk penelitian dan pengembangan kanker. Sebagian besar pelanggan dan partnernya adalah lembaga penelitian akademis dan perusahaan farmasi yang menggunakan wawasan yang dihasilkan Indivumed untuk menciptakan dan memvalidasi obat-obatan baru dan pada akhirnya mengembangkan perawatan baru untuk kanker yang mengancam jiwa.

Indivumed melihat peluang untuk menghasilkan wawasan ini melalui analisis data multiomik dengan bidang ilmu hayati dan industri farmasi yang makin didorong data. Indivumed memutuskan untuk menggunakan ribuan sampel jaringan yang disimpan guna membuat repositori unik untuk informasi molekuler mendalam tentang kanker.

Namun, set datanya kompleks dan luas. Untuk mengelola kompleksitas ini, perusahaan beralih ke Amazon Web Services (AWS) dan menggunakan komputasi performa tinggi (HPC) berbasis cloud untuk membangun basis data multiomik milik perorangan yang pertama dan paling luas di dunia.

Hasilnya adalah IndivuType, basis data multiomik yang menggabungkan beragam informasi biologis molekuler dengan informasi klinis dari ribuan pasien di seluruh Eropa, AS, dan Asia. Set data untuk setiap sampel kanker—termasuk pembacaan mentah dari uji molekuler yang mendeteksi penanda penyakit—dapat mencapai ukuran 200 GB.

Indivumed mengetahui bahwa persyaratan komputasinya akan signifikan. Oleh karena itu, Indivumed memutuskan untuk membangun klaster HPC yang tidak hanya mampu menangani set data besar, tetapi juga menaikkan serta menurunkan skala sumber daya secara otomatis berdasarkan jumlah pemrosesan yang diperlukan.

Indivumed memilih AWS untuk membantu mewujudkan visinya. “AWS adalah pilihan terbaik untuk membantu kami menskalakan dan menyediakan berbagai teknologi yang aman, andal, dan nirserver untuk dibangun,” terang Dr. Jonathan Woodsmith, wakil presiden analitik canggih dan AI (vice president of advanced analytics and AI) di Indivumed.

Awalnya, Indivumed membangun klaster HPC menggunakan Amazon Elastic Compute Cloud (EC2), yang menyediakan kapasitas komputasi yang aman dan berukuran fleksibel, serta Amazon Elastic File System (EFS), yang secara otomatis meningkat dan menurun saat file ditambahkan dan dihapus.

Seiring pertumbuhan perusahaan, Indivumed perlu meningkatkan jumlah data yang dapat ditangani sehingga dapat menambah jumlah sampel yang dapat diproses setiap tahun. Untuk mencapai hal ini, Indivumed harus memfaktor ulang klaster. “Kami menghabiskan banyak waktu untuk membangun platform teknologi cloud-native,” ujar Woodsmith.

Indivumed dan AWS memulai proyek Multiomik untuk Kanker dan Analitik Klinis (MOCCA) guna memodernisasi klaster. Hal ini didasarkan pada Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS), sebuah layanan kontainer terkelola untuk menjalankan dan menskalakan Kubernetes. Indivumed juga menggunakan Instans Spot Amazon EC2 yang dioptimalkan untuk komputasi berbasis Intel demi menghasilkan beban kerja berkinerja tinggi dengan biaya rendah.

Untuk lebih mengoptimalkan biaya, klaster baru menggantikan beberapa beban kerja Amazon EFS dengan penyimpanan objek yang disediakan oleh Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), yang dibangun untuk mengambil sejumlah data dari mana saja. Dengan klaster MOCCA, Indivumed menghemat lebih dari 50 persen dari total biaya IT dan mengurangi biaya per sampel sekitar 41 persen, dibandingkan dengan pengaturan AWS sebelumnya.

Hal ini juga meningkatkan jumlah sampel yang dapat diproses secara paralel. IndivuType kini dapat memproses 500 sampel per minggu, yang sebelumnya 20 sampel per minggu, dengan menggunakan Amazon EKS untuk menaikkan skala hingga 1.000 instans. Kapasitas pemrosesan ini meningkat sebesar 2.400 persen dibandingkan dengan sistem sebelumnya.

Indivumed telah melakukan penyempurnaan lebih lanjut untuk menyimpan data yang tidak lagi diperlukan menggunakan Amazon S3 Glacier, yang menyediakan kelas penyimpanan jangka panjang, aman, dan tahan lama untuk pengarsipan data. Woodsmith menerangkan “Sangat penting bagi bisnis agar dapat selangkah lebih maju seiring pertumbuhannya, serta untuk mengetahui bahwa kami memiliki alur guna mengikuti pertumbuhan tersebut”.

Dengan IndivuType yang aktif dan berjalan, Indivumed ingin menghasilkan wawasan baru mengenai biologi kanker yang dapat digunakan pelanggan dan partnernya untuk mengembangkan perawatan baru. Untuk membuat wawasan tersebut, Indivumed menerapkan machine learning (ML) untuk analisis data multiomik. Di samping itu, Indivumed menggunakan JADBio, sebuah sistem ML otomatis yang disesuaikan untuk aplikasi ilmu hayati yang mencakup set data klinis multiomik besar serta citra medis.

JADBio adalah platform perangkat Lunak sebagai layanan yang berjalan di AWS, guna membuat integrasi langsung dengan IndivuType melalui API. Teknologi JADBio mendukung platform kecerdasan buatan (AI) Indivumed nRavel® dengan mengenali dan mempelajari pola informasi yang ditemukan dalam data tumor.

nRavel® mencakup alat yang dipesan lebih dahulu yang diproduksi dan divalidasi oleh Indivumed menggunakan data dari model penyakit yang dikurasi dari basis data biologis komprehensif. Bersama dengan algoritma analitik canggih serta ML, nRavel® membantu Indivumed untuk lebih memahami biologi, perawatan, dan hasil kanker.

Kemampuan baru ini membantu Indivumed membangun koneksi dan kemitraan baru. Perusahaan saat ini menawarkan analisis sampel jaringan lanjutan dengan IndivuType dan nRavel® ke beberapa organisasi farmasi besar dan sejumlah perusahaan bioteknologi berskala kecil hingga menengah.

Kemajuan yang dibuat oleh organisasi menggunakan teknologi Indivumed dapat mengubah harapan hidup pasien kanker. “Kami memiliki fasilitas pemrosesan multiomik paling otomatis di bidangnya,” ujar Rene Steen, wakil presiden IT (vice president for IT) di Indivumed. “Ini mendorong pembuatan perawatan baru yang pada akhirnya akan dan memperpanjang usia dan menyelamatkan nyawa manusia. Ini adalah hal yang membanggakan.”