より良いがん治療を目指して – Fred Hutchinson がん研究センターとの共同作業

Jessica Beegle 氏と Christopher Crosbie 氏による刺激を与える経験談。

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がん研究の科学は、新たな学術分野を取り込みながら進化を続けています。例えば、化学療法、増幅放射線治療、および発がん性物質特定のための疫学分野の進歩がこれに含まれます。また病理学によって、病気の様々な症状に対する理解が深まってきています。

コンピュータサイエンスの原則は、がんについての理解と治療方法の探求において、比較的新しい切り口となっています。コンピュータサイエンスに求められているのは、特定の DNA の差異が、がんとどのように関連しているかを解読し、それぞれの患者に対してどのような治療法が最も効果的かを解明することです。ゲノミクスと呼ばれる DNA 研究には、非常に巨大なデータ処理能力が求められるため、この種のタスクを処理するにはコンピュータサイエンスが最適でしょう。実際、科学者たちは、ゲノミクスによって 2025 年までに天文学、YouTube、Twitter を上回るデジタル情報が生成されることを予言しています。

現在はこのようなデータの収集、分析、視覚化のために開発されるソフトウェアの多くが、異なる IT システム、研究施設、ヘルスケア機関、および政府機関といった組織の中で生み出されています。これらの隔たりによって、科学上の発見のスピードが著しく阻害されています。

シアトルにある Fred Hutchinson がん研究センターの研究者たちは、この状況を変えようとしてきました。Fred Hutchinson がん研究センターのヒト生物学部門、および固形腫瘍トランスレーショナルリサーチの理事 Eric Holland 医学博士が率いる研究チームは、分子および医療データの分析ツールの使用と開発を目的とした、Oncoscape と呼ばれるオープンソースウェブアプリケーションを開発しました。Oncoscape により、研究者たちは新たなパターンや関連性を発見できるようになり、さらなるがん研究の発展が可能になりました。

コンピュータサイエンスの現在の技術を活用するため、Oncoscape チームは Github および AWS を採用しました。それにより、Github が提供するコード共有プラットフォームと、AWS が提供するクラウドコンピューティング機能を組み合わせ、相乗効果をもたらすことが期待されました。Holland 博士は次のように語っています。

Oncoscape をクラウドにホスティングすることにより、ソフトウェアの変更および再デプロイが容易になり、開発チームは研究コミュニティのニーズにすばやく対応できます。世界のどこからでもサイトに安全にアクセスできることを知っているので、データのビジュアル化で何が可能になるか、がん研究で協働するためどのように共通のプラットフォームを活用できるかを共同研究者たちに示すことができます。

Oncoscape の AWS デプロイを支援した IT ソリューションアーキテクトの Robert McDermott 氏は、「AWS はプロジェクトのニーズにすばやく対応する上で非常に有能で信頼でき、柔軟性に富むプラットフォームだ」と述べています。さらに、成熟度、信頼性、サービスの幅広さ、およびセキュリティが、AWS を使用する強力な理由となったと述べています。

Oncoscape は Amazon EC2、Elastic Load Balancing、Amazon CloudWatch、および Amazon S3 を含むいくつかの AWS のサービスを使用しています。このアプローチにより、物理的なロケーション (アベイラビリティーゾーン) 間でのトラフィックの配分や、サイトで発生した問題のイベントをすばやく通知することが簡単に行えるようになりました。Amazon Route 53 の使用が、開発環境に合わせてすばやく修正を行うためにも大変有用であることが証明されています。

以下の表は、Oncoscape 全体の統合と展開を示した相関図で、Github、Circleci、DockerHub、Slack、および AWS 間の統合ポイントが示されています。

Oncoscape プロジェクトの共同作業についての詳細はビデオをご覧になるか、Oncoscape ホームページをご覧ください。

� Jessica Beegle 氏 (ヘルスケアとライフサイエンスのグローバルエコシステムリーダー) と Christopher Crosbie 氏 (ヘルスケアとライフサイエンスソリューションアーキテクト)