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Relay Therapeutics が AWS を利用して創薬を加速

2020 年

Relay Therapeutics は、タンパク質の動きに対する比類のないインサイトを活用することにより、創薬プロセスを変革する精密医療企業です。ラボで有望な化合物をテストする前に、科学者は分子の宇宙を検討する必要があります。そこには、利用可能な出発点として 100 億近くの化合物が存在しています。これらの科学者は、この広範なセットを、生物学的標的に結合する可能性が最も高い 100〜200 個の化合物にまで絞り込む必要があります。

より多くの化合物を解析することで、ラボでのテストに適した分子が見つかる可能性が高まります。数千の CPU を備えた典型的なオンプレミスのデータセンターでは、10 億の化合物の解析に数か月かかる可能性があります。オンプレミスのデータセンターに十分な CPU をデプロイすることも、特に解析の「バースト性」のために、法外なコストが発生します。

研究者
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数十億行のテーブルを並べ替えるのは簡単なことではありません。AWS のテクノロジーを利用することで、これらすべての情報を効率的に処理できるため、これまで可能であると考えられていたよりも早く患者に薬を届けるという最終的な目標に向けて努力することができます」

Pat Walters 氏
Relay Therapeutics、計算担当シニアバイスプレジデント

24 時間で数十億の分子を処理する

通常、従来の IT 環境では、製薬会社は事実上一度に数百万の化合物をスクリーニングします。Relay Therapeutics は、その数を数十億に拡大することを決意し、課題を解決するためにアマゾン ウェブ サービス (AWS) を利用することにしました。「他のクラウドプロバイダーよりも AWS を選択する主な要因は、当初から提供されているサポートです」と Relay Therapeutics の計算担当シニアバイスプレジデントである Pat Walters 氏は述べています。「そして、それは当社のプロセスをより効率的なものにし続けています」

AWS で 100,000 近くの CPU にアクセスすることで、Relay Therapeutics のチームは 1 日で数十億の化合物の解析を実行できます。同社は、必要に応じてスピンアップしたり、オフにしたりできる Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) スポットインスタンス の伸縮自在なキャパシティーを活用することで、CPU コストの課題を解決しました。
 
Relay Therapeutics は、AWS クラウドの未使用の Amazon EC2 キャパシティーを、オンデマンドインスタンスの料金と比較して最大 90% 割引で活用しています。クラウドネイティブのオーケストレーションサービスである AWS Batch をスポットインスタンスと組み合わせて利用することで、Relay Therapeutics は各バーチャルスクリーニングに必要な CPU の数に簡単にスケールできます。

科学者のための簡素化されたプロセス

同社は AWS でバーチャルスクリーニングも簡素化したため、科学者はオープンソーススクリプトを利用して AWS Batch で解析を開始できます。その後、科学者は、管理するインフラストラクチャがないサーバーレスクエリサービスである Amazon Athena を利用して、データを迅速に解析します。 

科学者は複雑なプログラミングについて心配する必要がないため、結果を解析して創薬プロセスを最適化することにより多くの時間を費やすことができます。「従来のシステムでは多くのジョブを手動でオーケストレートすることは悪夢のようなものです」と Relay Therapeutics の計算担当ディレクターである Levi Pierce 氏は述べています。「しかし、AWS Batch を利用すると、多くの時間を節約できます」

コンピューティングコストを 50% 節約

Pierce 氏の見積りによれば、Amazon EC2 スポットインスタンスは、オンプレミスでバーチャルスクリーニングを実施する場合と比較して、コンピューティングコストを 50% 削減します。AWS と Relay Therapeutics はまた、解析コストが予算額を超えないように、プロセスにパラメータチェックを組み込みました。「ジョブが設定された費用のしきい値を超えると、アラートが表示されます」と Walters 氏は説明します。「これはパラメータから逸脱していることを知らせてくれるので、ジョブを終了したり、すぐに調整したりできます」

次のステップ: 100 億の化合物を処理する

AWS のハイパフォーマンスコンピューティングソリューションを導入して以来、Relay Therapeutics は 50 億の化合物のスクリーニングを複数回実行してきました。AWS が提供するスケーラビリティにより、科学者は同じ移動タンパク質ターゲットの複数のスナップショットに対してスクリーニングを実行できます。  

将来、Relay Therapeutics は、100 億の化合物を含む市販のライブラリに対するバーチャルスクリーニングが可能になると予想しています。これは、コストを管理する機械学習の統合を必要とします。AWS データセンターの アベイラビリティーゾーンAmazon EMR は、この取り組みの重要な構成要素となります。

不可能を可能にする

数年前、Relay Therapeutics チームは、同社が現在実現している規模 (10 億行のテーブルの解析) でバーチャルスクリーニングを実行することは不可能だと考えていました。「数十億行のテーブルを並べ替えることさえ、簡単なことではありません」と Walters 氏は強調します。「AWS のテクノロジーを利用することで、これらすべての情報を効率的に処理できるため、これまで可能であると考えられていたよりも早く患者に薬を届けるという最終的な目標に向けて努力することができます」

Relay Therapeutics について

マサチューセッツを拠点とする Relay Therapeutics は、患者に変革的な影響をもたらす医薬品の創出に取り組んでいます。同社は、前例のない計算能力と、構造生物学、生物物理学、化学、生物学にわたる最先端の実験的アプローチを組み合わせています。

AWS のメリット

  • 数か月間ではなく 1 日で 50 億の分子化合物を解析
  • コンピューティングリソースのコストを 50% 削減
  • 科学者が複雑な解析を簡単に実行することを実現
  • 解析パラメータを検証して、クラウド費用の超過を回避
  • 各解析ジョブの必要に応じてコンピューティングリソースをスケール


利用されている AWS のサービス

AWS Batch

AWS Batch を使用することにより、デベロッパー、科学者、エンジニアは、数十万件のバッチコンピューティングジョブを AWS で簡単かつ効率的に実行できます。

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Amazon Athena

Amazon Athena がインタラクティブなクエリサービスで、Amazon S3 内のデータを標準 SQL を使用して簡単に分析できるようになります。

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Amazon EC2 スポットインスタンス

Amazon EC2 スポットインスタンスを使うと、AWS クラウド内の使用されていない EC2 キャパシティーを活用できます。スポットインスタンスは、オンデマンド料金に比べ最大 90% の割引価格でご利用いただけます。

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開始方法

あらゆる業界のさまざまな規模のお客様が、AWS を活用してビジネスを日々変革しています。AWS のエキスパートにお問い合わせのうえ、今すぐ AWS クラウドジャーニーを開始しましょう。