ENPICOM utilizza AWS per supportare approfondimenti più rapidi e accelerare la scoperta di anticorpi terapeutici.

ENPICOM è una società olandese che si occupa dello sviluppo di software di bioinformatica. Fornisce potenti software di analisi dei dati e soluzioni personalizzate per decodificare il sistema immunitario e migliorare la salute umana. Tutto questo comporta la gestione di grandi quantità di dati da campioni che solitamente generano milioni di sequenze di DNA. L'analisi richiede una notevole potenza di calcolo, che può essere estremamente costosa. Pertanto, nella ricerca di una soluzione conveniente in grado di garantire la gestione sicura dei dati e la velocizzazione delle analisi, questa società ha deciso di migrare su Amazon Web Services (AWS) la sua piattaforma IGX basata sul cloud. Utilizzando AWS, ENPICOM ha ottenuto un miglioramento delle prestazioni e della scalabilità pari a tre volte rispetto ai sistemi precedenti. Inoltre, l'azienda ha aumentato la sua capacità di innovazione e migliorato l'esperienza utente per gli scienziati che utilizzano la sua piattaforma per sviluppare gli studi approfonditi che possono tradursi in nuovi farmaci, vaccini e terapie a base di anticorpi.

ENPICOM collabora con i partner per sviluppare strumenti e convalidare applicazioni che colmano il divario tra il sequenziamento del repertorio immunitario (Rep-Seq), un modo per comprendere i diversi tipi di anticorpi e proteine che sono una parte essenziale del sistema immunitario di un individuo, e le informazioni che portano a una migliore comprensione del sistema immunitario adattativo.

Queste informazioni sono necessarie per sviluppare nuovi vaccini, scoprire nuove molecole terapeutiche che potrebbero prevenire le malattie, individuare precocemente malattie o recidive, e creare opzioni terapeutiche estremamente mirate per i pazienti affetti da cancro, disturbi immunitari e altre malattie debilitanti.

Tuttavia, la gestione dei dati immunologici tipo Rep-Seq è complessa e la quantità di dati di sequenziamento disponibili al pubblico non fa che aumentare. "Da un punto di vista computazionale, la nostra piattaforma è incredibilmente complessa da gestire", afferma Vadim Galaktionov, Head of Software Development presso ENPICOM. "Per democratizzare lo spazio di analisi dei dati Rep-Seq, ai nostri clienti dobbiamo offrire un servizio che sia economicamente sostenibile."

Un altro fattore alla base della migrazione è attribuibile al fatto che molti clienti di ENPICOM già utilizzavano AWS, pertanto l'onboarding e la condivisione dei dati dei clienti sarebbero stati più semplici ed efficienti.

La migrazione della piattaforma IGX su AWS è stata rapida e ottimizzata. L'intero processo ha richiesto un totale di 6 settimane, dalla chiamata iniziale con AWS alla conversione finale, ed è bastato un piccolo team di ENPICOM per gestirlo. Durante la migrazione, il lavoro di sviluppo è proseguito normalmente, con pochissime ore di inattività.

La piattaforma IGX ora viene eseguita su Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2), che fornisce una capacità di elaborazione sicura e ridimensionabile. La piattaforma utilizza anche Amazon Elastic Kubernetes Service (Amazon EKS), un servizio di container gestito per eseguire e scalare le applicazioni Kubernetes, e Amazon Elastic Container Registry (Amazon ECR) per archiviare, condividere e distribuire software di container. ENPICOM ha giudicato inestimabili il supporto e la documentazione di alta qualità forniti da AWS durante la migrazione.

Galaktionov ha notato da subito gli eccellenti livelli di supporto di AWS. Come lui stesso ha affermato: "Dal primo momento in cui abbiamo contattato AWS, siamo stati seguiti da un team di persone incredibilmente competenti che non solo si è interessato alla nostra fase di onboarding, ma anche al nostro successo. Si è impegnato affinché la migrazione andasse a buon fine e successivamente ci ha aiutato a far crescere la nostra attività."

Il team di ENPICOM si interfaccia settimanalmente, e talvolta quotidianamente, con gli account manager e gli architetti delle soluzioni di AWS, che sono sempre in grado di indicare il personale più adatto a risolvere problemi o fornire nuove funzionalità.

L'implementazione di AWS include servizi gestiti per il livello dei dati, che secondo Galaktionov migliorano le prestazioni del database. Ad esempio, utilizzando il servizio di database relazionale Amazon Aurora, i database PostgreSQL di ENPICOM possono essere eseguiti fino a tre volte più velocemente rispetto al passato, accelerando così i tempi di elaborazione. "Se riesco a ottenere un aumento delle prestazioni senza assumere più mansioni e responsabilità tecniche, questo rappresenta una vittoria per qualsiasi responsabile tecnico", afferma Galaktionov.

Un altro vantaggio della migrazione ad AWS è rappresentato dalla facilità di gestione. Ogni giorno, l'infrastruttura AWS viene gestita da un solo membro del reparto IT di ENPICOM. Nonostante la migrazione ad AWS abbia portato a una pipeline di vendita più efficace, le questioni di governance da affrontare sono stato molte di meno; ciò significa che Galaktionov può dedicare più tempo agli aspetti più importanti del suo ruolo. "Ora posso concentrarmi sulla direzione effettiva del nostro reparto software e su come portare la piattaforma IGX al livello successivo", spiega Galaktionov.

L'esecuzione su AWS ha anche stimolato l'innovazione. Le funzionalità di AWS hanno consentito lo sviluppo di una nuova applicazione specializzata per la piattaforma IGX. Grazie a questa applicazione i ricercatori possono migliorare notevolmente il bacino di anticorpi candidati e ridurre i rischi del processo di sviluppo dei candidati.

L'applicazione utilizza algoritmi sottoposti a revisione paritaria per prevedere proprietà altamente rilevanti (denominate perdite di sequenza) dei candidati anticorpali. Valutando anticipatamente le perdite di sequenza, i ricercatori possono prendere decisioni informate su quali anticorpi abbiano il migliore profilo di sviluppo e possano rappresentare con la minore probabilità un problema durante la produzione e lo sviluppo clinico. Lo screening delle perdite di sequenza nelle prime fasi del processo di scoperta consente di sprecare una minore quantità di tempo e risorse nella ricerca di candidati non idonei. Questo incrementa notevolmente le probabilità di successo nell'introduzione di un nuovo prodotto terapeutico sul mercato.

Utilizzando AWS, ENPICOM ora può aumentare o ridurre in base alle esigenze. Il backend della piattaforma IGX si occupa del carico computazionale. Ciò significa che l'azienda può fornire un flusso di lavoro intuitivo e altamente scalabile, in grado di valutare le perdite di sequenza per migliaia di sequenze con pochi clic.

ENPICOM sta anche lavorando al proprio livello di dati di nuova generazione, che utilizzerà il servizio di query dei dati di Amazon Athena per gestire una quantità quasi 100 volte superiore di dati sul DNA. Incorporerà anche servizi di machine learning come Amazon EMR per eseguire carichi di lavoro di big data e Amazon SageMaker per creare, addestrare e implementare modelli di machine learning, che aiuteranno con l'introduzione dei prodotti sul mercato. "Sono fiducioso che, indipendentemente dall'entità della nostra crescita, AWS crescerà insieme a noi", afferma Galaktionov.