Comment C2i Genomics crée sur AWS pour transformer les traitements contre le cancer

Les startups du secteur de la santé et des sciences de la vie reconnaissent que la technologie est un moyen efficace de faire progresser la santé humaine rapidement et à grande échelle. Plus important encore, elles s'efforcent d'agir à ce sujet. C2i Genomics, fondée en 2019, est l'une de ces startups : elle construit une plateforme complète d'intelligence génomique afin d'améliorer la surveillance du cancer.

À l'aide de solutions d'intelligence artificielle (IA) et de machine learning (ML), la plateforme de C2i Genomics analyse les données génomiques séquencées afin de détecter la charge tumorale des patients atteints de cancer au moyen d'un simple test sanguin. Son système de surveillance du cancer permet de suivre les tumeurs au niveau génomique, donnant ainsi un aperçu détaillé du parcours thérapeutique d'un patient. La plateforme peut éliminer le recours à la technologie d'imagerie tout en améliorant la précision des dépistages du cancer et des recommandations de traitement.

Le principal avantage de cette approche est qu'elle permet « une médecine personnalisée de haute précision », explique Boris Oklander, cofondateur et Chief Technology Officer (CTO) de C2i Genomics. « Le traitement que reçoit le patient n'est pas simplement un protocole arbitraire, il est adapté à son cas spécifique. »

Surmonter les défis à l'aide d'AWS

Alors qu'elle développait l'ensemble de sa plateforme d'intelligence génomique, l'équipe de C2i Genomics a rapidement découvert un défi technologique de taille : le volume important de données. Chaque échantillon de sang prélevé chez un patient se traduit par des fichiers d'environ 100 gigaoctets. Les patients peuvent se faire prélever plusieurs échantillons au cours du diagnostic et du traitement du cancer. Au fur et à mesure que l'entreprise se mettait à l'échelle, les volumes de données augmentaient rapidement et C2i Genomics, malgré sa jeunesse, a commencé à travailler avec plusieurs pétaoctets de données. La mise à disposition d'une telle quantité de données à des fins de traitement et d'analyse est une tâche formidable pour toute entreprise.

En outre, C2i Genomics était confrontée à un paysage juridique complexe. Les données génomiques sont des informations sensibles, soumises aux lois sur la protection de la vie privée dans le monde entier, mais les réglementations spécifiques régissant leur utilisation peuvent varier d'un pays à l'autre.

En collaborant avec Amazon Web Services (AWS), C2i Genomics a trouvé de l'aide pour faire face à ces deux facteurs complexes. Cette collaboration a permis à C2i Genomics de gérer les problèmes potentiels de manière efficace et rentable, et a mis l'entreprise sur la bonne voie pour avoir un impact sur les soins de santé dans le monde entier.

« L'utilisation de la plateforme AWS a vraiment joué un rôle clé dans notre réussite », déclare M. Boris.

Permettre le succès

Pour les aider à démarrer leur activité, AWS a fourni des crédits à C2i Genomics dans le cadre du programme AWS Activate. M. Boris note que ces crédits étaient une ressource essentielle au début de l'entreprise. C2i Genomics a misé sur des solutions de stockage de données et de calcul, des composants essentiels de sa plateforme d'intelligence génomique qui s'avéreraient autrement coûteuses pour une startup en phase de démarrage.

AWS a également présenté à C2i Genomics le programme d'accélération de startups BeyondBio SCALE, un programme auquel participent AstraZeneca et plusieurs autres organisations. En tant que participant à BeyondBio SCALE, C2i Genomics a reçu les conseils d'experts de leaders du secteur de la santé et des sciences de la vie. L'équipe a acquis des connaissances essentielles sur le processus de renforcement du développement et du déploiement de services médicaux basés sur le cloud, sur la confidentialité et la conformité des données, et sur la manière d'éviter les erreurs courantes qui peuvent gêner les entreprises émergentes dans ce domaine.

Après que la plateforme de C2i Genomics ait fait l'objet d'un processus de diligence raisonnable, AstraZeneca a sélectionné la plateforme pour qu'elle soit utilisée dans ses propres laboratoires, consolidant ainsi une relation qu'AWS a contribué à faciliter.

Optimiser les coûts et les solutions

La création d'une solution diagnostique novatrice peut s'avérer une entreprise coûteuse, même avec l'assistance initiale en matière de crédits. « Les coûts associés au traitement de ces volumes de données génomiques sont énormes, » déclare M. Boris. « Et dans le contexte économique actuel, nous sommes devenus beaucoup plus sensibles aux coûts. »

Pour mieux gérer ses dépenses, C2i Genomics a travaillé en étroite collaboration avec le Solutions Architect d'AWS afin d'identifier et d'explorer trois domaines clés de l'optimisation du cloud.

Optimisation automatique des coûts de stockage
Le premier domaine d'optimisation impliquait l'utilisation d'Amazon S3 Intelligent-Tiering, qui surveille les données pour détecter toute modification des modèles d'accès et les déplace automatiquement vers le niveau d'accès le plus rentable. Cela peut générer des économies importantes pour des entreprises telles que C2i Genomics, qui ont des modèles d'accès aux données variables.

Choix des solutions AWS adaptées aux cas d'utilisation
C2i Genomics et AWS ont ensuite travaillé ensemble pour trouver les solutions AWS les plus efficaces pour leurs cas d'utilisation. Pour permettre aux chercheurs de C2i Genomics de lancer des expériences et d'évaluer les résultats des algorithmes plus rapidement, elles ont implémenté Amazon Managed Workflows pour Apache Airflow (Amazon MWAA). C2i Genomics a également choisi d'utiliser Amazon FSx pour Lustre pour un stockage plus efficace.

Dans le cadre de l'optimisation de l'efficacité, l'équipe a saisi l'opportunité d'optimiser les coûts en transférant certaines instances à la demande d'Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) vers des instances Spot, dans certains cas, en élaborant des solutions adaptées aux besoins de données uniques de C2i Genomics.

Sécurisation des données génomiques dans le cloud
Le troisième défi majeur en matière d'optimisation a consisté à charger des données génomiques personnalisées vers un stockage dans le cloud, pièce maîtresse de la plateforme C2i Genomics. Cette dernière devait garantir à ses clients qu'elle gérait leurs données de manière responsable tout en naviguant dans un environnement réglementaire mondial complexe. « Pour y parvenir, nous avons dû travailler à la fois sur le plan technologique, mais également sur le plan juridique, explique M. Boris. L'aide de l'équipe AWS a été vraiment cruciale à cet égard. »

En adoptant Amazon GuardDuty, AWS Config, AWS Systems Manager et des solutions tierces, C2i Genomics a réussi à créer un environnement réglementé dans lequel héberger sa plateforme génomique. L'alternative aurait nécessité de déployer sa plateforme sur site pour chaque client plutôt que via le cloud, une option coûteuse et non évolutive. En collaborant avec l'équipe AWS, C2i Genomics a pu concrétiser sa vision d'un écosystème diagnostique mondial.

Utilisation d'Amazon Omics

Un récent lancement de produit a placé AWS dans une position unique pour aider C2i Genomics dans ses efforts : en 2022, AWS a lancé Amazon Omics, un service spécialement conçu pour les entreprises du secteur de la santé et des sciences de la vie. Omics fournit un moyen de stocker, d'interroger et d'analyser des données biologiques, y compris la génomique. En regroupant toutes ces données sur une plateforme accessible, Omics favorise la collaboration entre les équipes et accélère l'innovation scientifique.

En intégrant Omics à sa pile technologique, C2i Genomics peut compter sur AWS pour son infrastructure de stockage et de traitement des données génomiques. Omics est développé pour gérer spécifiquement les types de charges de travail requises pour générer des informations à partir d'énormes volumes de données génomiques, soulageant ainsi C2i Genomics d'une quantité importante de contraintes techniques. C2i utilise Omics en tant que service à la demande. Il est disponible immédiatement en cas de besoin, mais les ingénieurs de la startup n'ont pas à se soucier de la maintenance de cette vaste couche d'infrastructure par eux-mêmes.

En outre, Omics est conforme au règlement général sur la protection des données (RGPD) et éligible à la loi HIPAA (Health Insurance Portability and Accountability Act), ce qui permet à C2i Genomics de se concentrer sur la résolution des problèmes liés au diagnostic et au traitement du cancer, plutôt que sur les cadres réglementaires.

Démontrer ce qui est possible avec AWS

L'impact de la plateforme de C2i Genomics est susceptible de se répercuter sur le secteur mondial de la santé, transformant ainsi ce que signifie pour une personne le fait de recevoir un diagnostic de cancer. Cela peut mener à des traitements plus personnalisés et à de meilleurs résultats de santé. En surveillant les progrès du patient tout au long du traitement, l'équipe soignante peut prendre des décisions éclairées quant à la poursuite d'un traitement agressif, au changement de traitement ou à l'arrêt d'un traitement qui n'est peut-être plus nécessaire.

« Avec l'aide d'AWS, nous avons atteint un stade où nous disposons non seulement d'un dispositif médical, mais aussi d'un dispositif de qualité clinique, explique M. Boris. Il n'est pas uniquement destiné à la recherche ; il est en fait prêt à fournir des résultats dans de courts délais pour des patients réels. »

De même, la plateforme de C2i Genomics permet de détecter si une forme de traitement a réussi à éliminer un cancer. Cela peut aider à éviter de recourir à des interventions chirurgicales visant à prélever des organes, qui sont parfois effectuées à titre préventif en raison du manque d'informations disponibles sur l'étendue de la propagation du cancer.

L'ambition de C2i Genomics n'est rien de moins que de mettre ce type de médecine personnalisée à la disposition de tous les patients du monde entier. L'objectif est de mettre à l'échelle sa plateforme afin que tout laboratoire doté du bon équipement puisse tirer parti de ces innovations en matière de traitement du cancer et obtenir des résultats de dépistage diagnostique en un temps record. L'entreprise sait que pour cela, il faudra concevoir son service et le mettre en œuvre en étroite collaboration avec AWS, une perspective que M. Boris attend avec impatience.

« AWS comprend que notre mission est de transformer le traitement du cancer, déclare M. Boris. Il s'agit d'une position unique qui permet à C2i Genomics d'utiliser la technologie avancée basée sur le cloud d'AWS pour sauver des vies. »

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