Amazon uruchomił niedawno specjalną usługę dla bioinformatyków, naukowców i badaczy, która rewolucjonizuje obsługę danych genomicznych, transkryptomicznych i innych danych omicznych.
Badania były od zawsze jednym z najistotniejszych aspektów działania branży farmaceutycznej i nauk przyrodniczych. Produkt zawodzi, gdy zawodzą badania (a przede wszystkim firma, która lekceważy znaczenie badań). W takiej sytuacji jednym z zasadniczych elementów każdego procesu badawczego jest przetwarzanie danych. W swoich działaniach na rzecz poprawy jakości opieki nad pacjentem poprzez zastosowanie wniosków z badań naukowych, firmy z sektora ochrony zdrowia mają do czynienia z niezliczonymi rodzajami danych biologicznych i genomicznych. Firmy te często stosują kompleksowe i złożone procesy, takie jak mapowanie predyspozycji genetycznych pacjenta, profilowanie różnych nowotworów na podstawie sposobu ekspresji określonych genów w komórkach, czy badanie wpływu mikroorganizmów – takich jak np. bakterie – na zdrowie pacjenta. Omika to połączenie wszystkich wspomnianych wcześniej podejść, które otwiera całkowicie nowy rozdział w badaniach klinicznych.
Według Grand View Research, skumulowany roczny wskaźnik wzrostu (CAGR) globalnego rynku badań klinicznych opartych na omice w okresie 2022-2023 może sięgnąć poziomu 7,4%. Do tego przewiduje się, że globalny rynek multiomiki jednokomórkowej osiągnie wartość 8,98 mld USD, co stanowi znaczny wzrost w porównaniu z wartością obecną, tj. 1,53 mld USD. Powyższe dane jednoznacznie sugerują, że omika jako sektor rynkowy przeżywa obecnie swój rozkwit. Dlatego też duże firmy, takie jak Amazon, chętnie inwestują w tę branżę i pracują nad nowymi rozwiązaniami — takimi jak właśnie Amazon Omics.
Mając na uwadze wszystkie powyższe fakty, przyjrzyjmy się bliżej usłudze Amazon Omics, aby dowiedzieć się, jak może ono pomóc firmom farmaceutycznym i biotechnologicznym wyjść naprzeciw stale rosnącym wymaganiom w zakresie zarządzania danymi omicznymi. Przeanalizujemy związek między omiką a medycyną precyzyjną, skupiając się na kilku najistotniejszych kwestiach dotyczących Amazon Omics i zapoznając się z wybranymi przypadkami zastosowania tego rozwiązania w praktyce.
Rozwój technologii cyfrowych stosowanych w sektorze ochrony zdrowia i farmacji tworzy idealne warunki do zastosowania wyjątkowo innowacyjnego podejścia do medycyny precyzyjnej, która staje się zjawiskiem coraz bardziej popularnym. Świat medycyny zbliża się do punktu krytycznego, w którym wysoce spersonalizowana, precyzyjna diagnostyka będzie na wyciągnięcie ręki. Obecnie medycyna precyzyjna przeżywa potężny rozkwit, który będzie trwał przez najbliższe lata (patrz rys. 1).
Rysunek 1. Wielkość rynku medycyny precyzyjnej
Mówiąc w dużym skrócie, rozwój medycyny precyzyjnej napędzały takie czynniki, jak np. fakt, że 98% wszystkich danych medycznych dostępnych jest w formie cyfrowej, czy też 100 000-krotna redukcja kosztów sekwencjonowania genomu od czasu pojawienia się Human Genome Project. Nie tylko DNA, ale i RNA da się obecnie sekwencjonować i analizować łatwiej niż kiedykolwiek wcześniej.
Rozwój rynku medycyny precyzyjnej zależy od tempa wzrostu liczby wykonywanych badań sekwencjonowania DNA, a tych wykonuje się coraz więcej. Według portalu Wired jedno sekwencjonowanie kosztuje obecnie około 200 dolarów. Jest to ogromny przełom, zważywszy, że koszt sekwencjonowania DNA w 2001 roku wynosił około 100 000 000 USD. Efektem większej przystępności cenowej była możliwość zastosowania dostępnych rozwiązań na dużo szerszą skalę. Technologia napędziła ogólny rozwój przemysłu biotechnologicznego, zwłaszcza medycyny precyzyjnej.
Wykładnicze tempo wzrostu możliwości w zakresie analityki danych w połączeniu z cyfryzacją informacji medycznych przyczyniło się do istotnego rozwoju segmentu danych omicznych. Dane genomiczne (ocena genomu), transkryptomiczne (ocena mRNA) i proteomiczne (ocena białek) rewolucjonizują podejście do biologii molekularnej. To z kolei prowadzi do bardziej kompleksowej i zaawansowanej analizy sekwencjonowania, co przekłada się na szybszą pracę nad nowymi lekami, lepszą możliwość rozpoznania genetycznych predyspozycji do chorób, sprawniejsze opracowywanie szczepionek i możliwość świadczenia wysoce spersonalizowanych terapii.
Dowiedz się, jak dla QPharma stworzyliśmy wysoce funkcjonalne rozwiązanie chmurowe, które zapewnia płynny i zautomatyzowany proces zamawiania leków. Historia sukcesu
W ten sposób rozkwitła era medycyny precyzyjnej. I choć ta gałąź medycyny napędzana jest postępami w sferze bioinformatyki, genomiki i technologii, to jest ona stosowana w praktyce coraz częściej. Jednak warto podkreślić tu przede wszystkim jedną konkretną zaletę tego innowacyjnego podejścia — możliwość niezwykle sprawnego zarządzania ogromnymi ilościami danych genomowych i szczegółowego ich analizowania. I dokładnie w takim momencie na rynek wkroczył Amazon Omics, aby pokazać wszystkim, jak to się robi. Ponieważ medycyna precyzyjna staje się coraz bardziej dostępna i przystępna cenowo, zarządzanie danymi omicznymi zyskuje coraz bardziej na znaczeniu i jest to kwestia, którą należy omówić bardziej szczegółowo.
Amazon Omics to specjalnie zaprojektowana usługa, która umożliwia przechowywanie, analizowanie i przeszukiwanie ogromnych zbiorów danych genomicznych i biologicznych. Narzędzie, opracowane przez Amazon Web Services (AWS), ma na celu zaspokojenie rosnącego zapotrzebowania na przystępne cenowo i łatwo skalowalne rozwiązanie, które umożliwi naukowcom sprawne zarządzanie ogromnymi ilościami danych genomowych, generowanych z zastosowaniem zaawansowanej technologii sekwencjonowania. Amazon Omics ma więc na celu pomóc lepiej rozumieć i interpretować dane genomowe na potrzeby zaawansowanych badań naukowych, bioinformatycznych i klinicznych. To z kolei może przełożyć się na istotne odkrycia w obszarze leków i spersonalizowanej medycyny, jeśli ta innowacyjna technologia zostanie zastosowana we właściwy sposób.
Aby zrozumieć, dlaczego Amazon Omics jest rozwiązaniem tak przełomowym, przyjrzyjmy się jego 7 najważniejszym zaletom:
Jak widać, Amazon Omics jest narzędziem zdecydowanie wartym wypróbowania. Usługa została zaprojektowana z myślą o bliższej, sprawniejszej współpracy badaczy i naukowców. Ma na celu pomóc im w przełożeniu ogromnych ilości danych genomowych i wyników analiz, którymi dysponują, na wnioski i rozwiązania o szerokim zastosowaniu. Ostatecznie chodzi o to, by badania można było prowadzić bardziej wydajnie, by do nowych odkryć w medycynie dochodziło szybciej i by mieć możliwość oferowania wysoce spersonalizowanej opieki medycznej każdemu, kto jej potrzebuje.
Jak zatem Amazon Omics przynosi powyższe korzyści w praktyce? Przyjrzyjmy się tej technologii bliżej, aby zrozumieć, jak ona działa. Jest to szczególne ważne w kontekście wykładniczego wzrostu ilości danych generowanych w różnych sektorach rynku, w tym w ochronie zdrowia (patrz rys. 2).
Rysunek 2. Skumulowany roczny wskaźnik wzrostu ilości danych w okresie 2018-2025
Wracając więc do kwestii zasad działania Amazon Omics, na ogół cały proces wygląda następująco:
Warto również podkreślić, że narzędzie to umożliwia tłumaczenie surowych danych genomowych na zrozumiałą wiedzę ze względu na swoją strukturę. Przyjrzyjmy się więc najważniejszym komponentom usługi Amazon Omics nieco bliżej.
Na narzędzie składają się trzy zasadnicze elementy:
1. Przechowywanie obiektów zoptymalizowane pod kątem omiki
Ta część składowa usługi Amazon Omics umożliwia użytkownikom przechowywanie i udostępnianie danych genomowych po przystępnej cenie. Element ten został zaprojektowany z myślą o zarządzaniu ogromnymi ilościami danych generowanych w efekcie badań genomicznych, dlatego też został wyposażony w wysokowydajną pamięć masową, która doskonale nadaje się do projektów badawczych realizowanych na szeroką skalę.
2. Komputer zarządzany na potrzeby prac bioinformatycznych
Ten element usługi Amazon Omics daje użytkownikom możliwość prowadzenia konkretnych analiz bez obaw o dostęp do odpowiedniej infrastruktury bazowej. Amazon Omics automatyzuje zarządzanie dostępnymi zasobami obliczeniowymi, aby pomóc naukowcom ustalić priorytety w ramach prowadzonej analizy. Dzięki temu przetwarzanie danych genomowych wymaga od użytkownika Amazon Omics znacznie mniej czasu i wysiłku.
3. Zoptymalizowane magazyny danych do analizy wariantów w skali populacji
Ten element stanowi unikatowe rozwiązanie, które zostało zaprojektowane do obsługi danych wariantów genomowych w skali populacji, co oznacza, że użytkownicy Amazon Omics są w stanie przeglądać i analizować ogromne zbiory danych w poszukiwaniu różnych wzorców genetycznych według konkretnych kryteriów. Badacze zyskują w ten sposób lepszy wgląd w mechanizmy chorobowe, co przekłada się na możliwość oferowania bardziej spersonalizowanej opieki medycznej i szybszego odkrywania skutecznych leków.
Amazon Omics pracuje na surowych sekwencjonowanych danych genomowych i korzysta z potencjału technologicznego swoich zasadniczych elementów, aby zapewnić badaczom i naukowcom więcej możliwości w zakresie przetwarzania danych, a zwłaszcza ich przechowywania i analizy. Efekt? Bardziej wyczerpujące dane i bardziej wartościowa wiedza. Skoro wiemy już, jak działa Amazon Omics, sprawdźmy, jak można wykorzystać tę technologię w praktyce.
Kiedy myśli się o naprawdę ogromnych ilościach danych, często trudno jest pojąć rzeczywistą skalę ilości danych generowanych w ujęciu globalnym. Oto wykres przedstawiający szacowany wzrost ilości danych generowanych w ciągu ostatniej dekady (patrz rys. 3).
Rysunek 3. Ilość danych generowanych na całym świecie w zetabajtach(10²¹)
Oczywiście wykładniczo rosnąca ilości danych wymaga coraz bardziej zaawansowanych systemów i algorytmów, aby z tych ogromnych zbiorów wydobyć najcenniejsze, najbardziej istotne informacje. Amazon Omics to narzędzie, które zostało stworzone właśnie z myślą o analizie rozległych zbiorów danych z naciskiem na kwestię genomiki i aspekt biologiczny tych danych. Zobaczmy więc, jak Amazon Omics sprawdza się w codziennej praktyce.
Jednym z najlepszych przykładów zastosowania Amazon Omics jest przechowywanie danych pacjentów. Firmy i instytucje działające w obszarze ochrony zdrowia korzystają z tego narzędzia, by bezpiecznie przechowywać i analizować ogromne ilości danych omicznych oraz by sprawnie tymi danymi zarządzać. W tym samym czasie można zarządzać danymi setek tysięcy pacjentów. Jeśli natomiast w grę wchodzą badania, użytkownicy Amazon Omics mogą prowadzić złożone analizy na skalę całych populacji. W ten sposób można zidentyfikować pewne podstawowe wzorce i uzyskać cenne informacje, aby skutecznie stosować personalizowaną farmakoterapię, która może zapewnić pacjentom lepszą jakość życia.
Z racji tego, że usługa Amazon Omics może być z powodzeniem stosowana na skalę tak szeroką jak cała populacja, powinniśmy również spojrzeć na kwestię zdrowia publicznego z kilku różnych perspektyw. Dogłębna analiza danych genomowych może pomóc nam opracować nowe rozwiązania diagnostyczne i terapeutyczne, które sprawdzą się zarówno w przypadkach odosobnionych, jak i w sytuacjach chorób, które mogą się łatwo rozprzestrzeniać. Oczywiście narzędzia takie jak Amazon Omics odgrywają niezwykle istotną rolę w pracach nad szczepionkami, gdzie czas ma naprawdę duże znaczenie, czego dowiodła choćby niedawna pandemia COVID-19.
Inny sposób praktycznego zastosowania Amazon Omics wynika z faktu, że narzędzie to stanowi niezawodną platformę do tworzenia identyfikowalnych i powtarzalnych modeli badań, stosowanych w obszarze multiomiki. Korzystając z Amazon Omics, badacze są w stanie projektować, a także z powodzeniem stosować zaawansowane rozwiązania analityczne, które gwarantują przejrzysty zapis całego procesu, co z kolei zapewnia uzyskanie spójnych wyników na różnych etapach badań. Uzyskane wyniki stają się wówczas bardziej obiektywne i mogą być zastosowane bardziej uniwersalnie. Szerszy obraz całego procesu badawczego to większa szansa na uzyskanie bardziej precyzyjnych spostrzeżeń.
Z usługi Amazon Omics korzysta się również tam, gdzie badacze prowadzą analizę multiomiczną w ramach realizowanych badań klinicznych. Gdy analiza multiomiczna staje się elementem badań klinicznych, rzuca ona nowe światło na molekularne podstawy badanych chorób. Badacze mogą wówczas zidentyfikować potencjalne biomarkery i odpowiednio zaplanować spersonalizowaną terapię.
Tak właśnie działa medycyna precyzyjna na większą skalę. Im więcej narzędzi takich jak Amazon Omics stanie się częścią badań klinicznych, tym więcej pracowników służby zdrowia i badaczy klinicznych będzie w stanie opracować rozwiązania terapeutyczne odpowiadające konkretnym, indywidualnym potrzebom pacjentów.
Ostatni z omawianych tu przypadków praktycznego zastosowania Amazon Omics dotyczy efektywnego zarządzania zanonimizowanymi danymi omicznymi. Narzędzie korzysta z wbudowanego mechanizmu zaawansowanej kontroli dostępu, która pomaga zapewnić bezpieczeństwo chronionym informacjom zdrowotnym, kiedy badacze korzystają z danych potrzebnych im do badań i analizy.
W tym przypadku wbudowana kontrola dostępu zabezpiecza dostęp do danych i zapewnia, że wrażliwe informacje wykorzystywane w badaniach klinicznych pozostają bezpieczne i poufne. Można śmiało powiedzieć, że to zastosowanie Amazon Omics pomaga badaczom uniknąć sytuacji naruszenia danych i potencjalnych spraw sądowych, do których tego typu naruszenia mogą prowadzić.
Choć Amazon Omics można uznać póki co za narzędzie pomocnicze, jego potencjał w zakresie możliwości rozwoju badań klinicznych i medycyny precyzyjnej jest ogromny. Zwłaszcza w świetle tego, że pomaga ono uporać się z jednym z największych wyzwań, z jakim borykają się nauki przyrodnicze — ze stałym wzrostem i tak już ogromnej ilości danych do analizy. Dzięki korzyściom wynikającym z zastosowania Amazon Omics i jego rozbudowanym elementom składowym, stale rosną szanse, że jakość i efekty prowadzonych badań klinicznych będą coraz lepsze. Amazon Omics to jeden z najlepszych przykładów tego, w jaki sposób technologia może zrewolucjonizować jakość ochrony zdrowia dzięki bardziej zaawansowanym badaniom klinicznym, szybszej pracy nad nowymi lekami i jeszcze bardziej spersonalizowanej medycynie precyzyjnej.
Nawet mając wiele lat doświadczenia w skutecznym stosowaniu technologii z myślą o usprawnianiu badań klinicznych, zawsze warto dać szansę nowym, innowacyjnym narzędziom — właśnie takim jak Amazon Omics. Jednak ich potencjał można wykorzystać w pełni tylko wtedy, kiedy wiemy, jak stosować je skutecznie nie tylko w teorii, ale przede wszystkim w praktyce. Skontaktuj się z nami i skorzystaj z naszej pomocy w zakresie obsługi danych omicznych i powiązanych procesów.
Dowiedz się, jak AI może działać zarówno na korzyść, jak i na szkodę branży finansowej — jako zarówno środek zapobiegawczy, jak i narzędzie zbrodni.
Poznaj możliwości i korzyści zastosowania technologii mobilnych w opiece zdrowotnej i branży biotechnologicznej.
Odkryj najnowsze i najbardziej obiecujące innowacje w dziedzinie technologii medycznych i dowiedz się jak eliminować przeszkody mogące zakłócić ich wdrożenie.
Budowanie platform do analizy danych z zastosowaniem rozwiązań chmurowych jest bardzo efektywne. Sprawdź jak wykorzystać do tego Azure Data Platform.
Rozwiązania telezdrowotne gwałtownie zyskały na popularności z powodu pandemii koronawirusa, odciążając tradycyjny system opieki zdrowotnej. Dowiedz się jakie są korzyści i bariery związane z wprowadzeniem tel…
Rozwiązanie telezdrowotne – Telehealth od Avenga odnosi się do nowej rzeczywistości narzuconej nam przez COVID-19. Światowa Organizacja Zdrowia uznaje usługi telemedyczne za niezbędny element nowoczesnej opieki zdr…
Dowiedz się, jak wiodące firmy farmaceutyczne i medyczne przyspieszyły prace nad opracowywaniem szczepionek przeciwko COVID-19 oraz metodami leczenia przy wykorzystaniu nowoczesnych rozwiązań technologicznych.
Odkryj, w jaki sposób sztuczna inteligencja (AI), deep learning, zaawansowana analityka i Big Data zabezpieczają przemysł farmaceutyczny na etapie zarządzania badaniami klinicznymi i rozwoju leków.
Rozpocznij rozmowę
Chętnie odpowiemy na Twoje pytania. Skorzystaj z poniższego formularza, aby skontaktować się z nami. Odezwiemy się do Ciebie wkrótce.
