Peter Tonellato 博士が指揮するハーバードメディカルスクール生物医学情報センターのオーダーメイド医療ラボ(LPM)は、Oracle のパワーとアマゾン ウェブ サービス(AWS)の柔軟性を採用して、記録的な速さで画期的な遺伝子検査モデルを開発しました。「Oracle と AWSの組み合わせたことにより、技術ではなくシミュレーション開発に時間と労力を集中し、早い結果を出すことができました。AWS の機能がなければ、このような早い進捗は望めませんでした」と Tonellato 博士は語っています。

Tonellato 博士の研究室では、新しい遺伝子検査の臨床的価値を評価するためのモデルとシミュレーションを作成することにより、オーダーメイド医療 (個人の遺伝的な特徴を基にした予防医療) に焦点を当てています。

その他のプロジェクトには、臨床シミュレーションと予測を支援する大規模な患者集団のシミュテーションなどがあります。モデリングに十分な実際の患者データを見つけることが難しいため、LPM では患者のアバター ("仮想" 患者) を作成しています。研究室では、様々な遺伝子検査用に異なるアバターセットを作成し、病院の患者数の特徴を基にアバターを大量に複製することができます。Tonellato 博士は、時には1億人にもなる大量のアバターを効率的に操作できる方法を見つける必要がありました。「大量のデータを操作できることに加え、研究員がコンピュータ技術の問題解決に時間を費やす代わりに、遺伝的リスク状況を調査し、アバターを作成する適切なシミュレーションや分析方法を決め、シミュレーションを実行するウェブアプリケーションを素早く構築するシステムを提案したいと思っていました。」

2006 年、Tonellato 博士は、複雑で極めて多様性に富む計算ニーズに対処するために、クラウドコンピューティングに転換しました。「他の方法も試してみましたがAWSのように柔軟性があり、強固なサービスはありませんでした。」すでにデータセンターが構築されていたため、Tonellato 博士には、サーバーのセットアップとコード作成に必要な時間はありませんでした。代わりに、研究員のウェブアプリケーションに最適な開発環境を反映する特注の一連の Amazon マシンイメージ(AMI)をチームがどれだけ早く組み立てることができるかテストをすることにしました。

現在では、Tonellato 博士の研究室では取り組みを拡大し、補助金をさらに拡大するためにスポットインスタンスをワークフローに統合しています。Tonellato 博士は次のように述べています。「Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) クラスターを実行してゲノム全体を分析する際にスポットインスタンスを活用しています。スポットインスタンスを使用すれば、より少ないコストでより多くのワーカーノードの実行を期待できるため、時間とコストの大幅な節約につながります。これらのコスト節減から利益を得るには、わずか1日技術的作業を行うだけで済、コストが約50%減少しました。」Tonellato 博士の研究室ではSpot Instances のOracle Grid Engine Cluster を管理するビルトイン式の容量を導入する、MITのStarCluster ツールを活用しています。Tonellato 博士の研究所で働くプログラマーErik Gafni 氏は、StarCluster をワークフローに統合しました。Gafni 氏によると、「StarCluster を使用すれば、驚くほど簡単にSpot Cluster の設定、起動、使用を開始でき、全部で 10 分もかかりません。」

さらに、LPMは学界でクラウドコンピューティングを効果的に使用する方法について刊行されたリソースの必要性を認識し、このニーズに対処するために、PLoS Computational Biology で教育的な入門書を刊行しました。「この記事は、学界の研究室がコンピューティングニーズを管理するために、AWSをどのように効率的に利用できるかを明確に示しています。また、AWSコストとコンピューティングリソースに関連する計算上の問題についてどのように考えるべきかを実証します。」と、主要著者であり、LPMのシニアリサーチフェローであるVincent Fusaro 氏は述べています。

「AWS ソリューションは、安定性、強固性、柔軟性を持ちながら、適度な価格で提供されています。お勧めするすべての要件が揃っています。」

Tonellato 博士は Amazon EC2 でシミュレーションを実施し、これにより顧客にクラウドでの拡張性あるコンピューティング能力を提供しています。開発者がウェブスケールのコンピューティングを簡単に行えるように設計されているAmazon EC2は、クラウドへの計算能力の構築・供給が数分で行えます。

Tonellato 博士の研究室では、構築した AWS ソリューションに満足しています。「医師や病院で利用可能な遺伝子検査の数は、絶え間なく増えています。その価格は高額な場合もありますが、それよりも、どの検査がより良い患者ケアやよい結果につながるかを確かめることに関心があります。この研究によるモデルにより、FDA 認証と臨床用途の両方で積極的に取り組み価値のある検査、プロトコル、試験を識別するタスクに通常かかる時間を劇的に短縮できると確信しています。」とTonellato 博士は付け加えました。

AWS がビッグデータのニーズにどのように対応できるかについては、ビッグデータの詳細ページ をご覧ください。

クラウドにおけるゲノミクスの詳細については、AWS ゲノミクスの詳細ページをご覧ください。