رایانش ابری در تمام زمینه‌های زندگی بشر قابل استفاده است. به همین دلیل، در این مقاله به سراغ کاربرد رایانش ابری در داروسازی رفته‌ایم.
شرکت داروسازی AstraZeneca، یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های بیودارویی در جهان است که از خدمات ابری آمازون وب سرویس بهره می‌برد.
نام آسترازانکا در طول همه‌گیری کرونا در میان مردم جهان به شهرت زیادی رسید. اما تولیدات این شرکت بسیار فراتر از واکسن کروناست.
این شرکت در تولید انواع داروهای سرطان، قلب و عروق، دستگاه گوارش، ضد عفونت، اعصاب، دستگاه تنفسی و ضد التهاب‌ها نیز بسیار موفق می‌باشد.
اما موفقیتی که امروزه بیش از هر چیز دیگری برای این شرکت بریتانیایی-سوئدی اهمیت دارد، تولید داروهای شخصی و اختصاصی برای هر بیمار است.
استفاده از قدرت علم به نفع مردم، جامعه و سیاره زمین، شعار شرکت آسترازانکا می‌باشد. این شرکت امروزه در حال عینیت بخشیدن به شعار خویش است.
پروژه ژنوم انسان
ژنوم یک انسان به قدری بزرگ است که نگارش آن، برای یک دانشمند با روزی 8 ساعت کار، حدود 60 سال به طول خواهد انجامید.
از سال 1988 که پروژه توالی‌یابی ژنوم انسان در آمریکا کلید خورد، نزدیک به چهار دهه می‌گذرد.
تلاش این دانشمندان تا سال 2003 میلادی منجر به توالی‌یابی 85 درصد از ژنوم تعداد انگشت‌شماری از داوطلبان شد.
پس از آن نیز تحقیقات محققان ادامه‌دار بود و امروزه دانشمندان شرکت آسترازانکا در تلاش برای رسیدن به این مهم هستند.
در واقع پس از حدود 20 سال پس از انتشار اولین ژنوم انسانی، AstraZeneca به دنبال تجزیه و تحلیل دو میلیون ژنوم تا سال 2026 است.
این شرکت معتقد است که استفاده از ژنومیک در پزشکی منجر به تشحیص سریع و دقیق خواهد شد و ترجمه ژنومیک، فرآیند کشف دارو را دگرگون خواهد ساخت.
همکاری آسترازانکا با ابر آمازون
از آنجایی که تعیین دو میلیون ژنوم تا سال 2026 نیاز به ابر کامپیوترهای فوق‌العاده قدرتمند دارد، استفاده از محاسبات سنگین ابری تنها گزینه است.
به همین دلیل AstraZeneca برای پردازش سریع داده‌ها در مقیاس بزرگ، از خدمات وب آمازون (AWS) استفاده می‌کند.
فناوری رایانش ابری در چندین زمینه در شرکت داروسازی آسترازانکا کاربرد دارد که در ادامه تعریف کوتاهی از آن‌ها آمده است:
محاسبات سنگین یا HPC:
محاسبات سنگین یا HPC ابر آمازون، از پردازش و اجرای بیش از 51 میلیارد تست آماری در کمتر از 24 ساعت پشتیبانی می‌کند.
AstraZeneca از این پتابایت داده‌های توالی یابی ژنومی به عنوان اطلاعات مورد نیاز تحقیق و توسعه دارویی استفاده می‌کند.
این ویژگی منجر به ساخت راه‌حلی سریع و کارآمد برای استخراج بینش‌های تاثیرگذار ژنومیک برای پروژه‌های کشف دارو می‌شود.
اسلاو پتروفسکی معاون، رئیس بخش تجزیه و تحلیل ژنوم و انفورماتیک، مرکز تحقیقات ژنومیک آسترازانکا در این‌باره می‌گوید:
ما با استفاده از این قابلیت‌ها، اطلاعات ژنتیکی را در بیش از 40 پروژه کشف داروی AstraZeneca در سال 2020 ارائه کرده‌ایم.”
ارائه زیرساخت مقیاس‌پذیر:
از آنجایی که این شرکت پتابایت داده را از طریق منابع متعدد در فواصل زیاد جمع آوری می‌کند، به ظرفیت محاسباتی قدرتمند و مقیاس پذیر نیاز داشت.
ابر آمازون برای پاسخگویی به خواسته‌های نامنظم جهت توالی یابی ژنومی، مقیاس منابع کامپیوتری مورد نیاز آسترازانکا را به‌طور خودکار بالا یا پایین می‌کند.
از دیگر مزایای استفاده از زیرساخت ابری برای آسترازانکا این است که خیالش را بابت منابع کامپیوتری دائمی، بدون نیاز به خرید و نگهداری از سرور راحت می‌کند.
به همین دلیل AstraZeneca تصمیم گرفت استفاده از ابزارهای AWS را برای توسعه یک راه‌حل بیوانفورماتیک مبتنی بر ابر برای پردازش و تجزیه و تحلیل ژنومی سریع گسترش دهد.
امنیت:
یکی از ایراداتی که به پروژه توالی‌یابی ژنوم انسان‌ها وارد است، امکان استفاده از آن برای اعمال خرابکارانه می‌باشد.
زیرا افراد سودجو می‌توانند از این اطلاعات برای ساخت ازران‌ترین و خطرناک‌ترین بمب‌های بیولوژیکی، با راحت‌ترین روش ممکن استفاده کنند.
به همین دلیل عدم امکان هک شدن سرورهای ابری و امنیت بالای آن‌ها بسیار آرامش‌بخش است.
خودکارسازی و اتوماسیون فرآیند:
راه حل توان بالای AstraZeneca مراحل بسیاری از پردازش و تجزیه و تحلیل اولیه و ثانویه داده‌های ژنومی را به‌طور خودکار انجام می‌دهد.
تجزیه و تحلیل ثانویه ژنومی به دنبال خواندن توالی خام برای بازسازی ژنوم و شناسایی انواع ژنومی است که می توانند در مراحل بعدی بیشتر مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند.
برای خودکارسازی هماهنگ‌سازی داده‌ها در این مراحل، یک سرویس محاسباتی ابری، دانشمندان را قادر می‌سازد تا کد را بدون تهیه یا مدیریت سرورها اجرا کنند.
اسلاو پتروفسکی معاون، رئیس بخش تجزیه و تحلیل ژنوم و انفورماتیک، مرکز تحقیقات ژنومیک آسترازانکا در این‌باره می‌گوید:
«اکنون می‌توانیم بیش از 51 میلیارد آزمایش آماری را در کمتر از 24 ساعت انجام دهیم و اثرات جهش‌های فردی یا ژن‌های فردی را که هر کدام دارای طیف وسیعی از فنوتیپ‌ها هستند، مورد مطالعه قرار دهیم. تلاش‌های این شرکت نتیجه می‌دهد.