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pmOne Analytics GmbH

Azure kämpft gegen Krebs

Bild: shutterstock.de/damerau

In der Genomforschung und insbesondere im Bereich der Genomsequenzierung fallen schnell Milliarden Datensätze an, die zuverlässig verarbeitet werden müssen. Microsoft Azure bietet dafür die geeignete Plattform, die nun im Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf zum Einsatz kommt.

Prof. Dr. med. Mascha Binder ist Fachärztin für Innere Medizin und Hämatologie und Onkologie am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf. Ziel ihres Forschungslabors ist es, anhand tiefensequenzierter DNA das Immunsystem bei Krebserkrankungen besser zu verstehen. So können die Spezialisten beispielsweise erkennen, ob Therapien wirken, oder sie können Erkrankungen frühzeitig erkennen, die aus dem Immunsystem selbst hervorgehen, wie etwa Leu­kämie. Dieses äußerst sensible Analyseverfahren erkennt sogar minimale Krankheitsreste und kann so entscheidend für den Erfolg von Therapien sein.

Zehn Milliarden Datensätze

Allerdings ist die Analyse ein sehr aufwendiger Prozess: Pro Sequenzierungsdurchlauf werden etwa 25 Millionen DNA-Sequenzen untersucht, wobei jede einzelne aus 400 Basenpaaren besteht – in der Summe fallen also etwa zehn Milliarden Datensätze an. Früher wurden am Binder-Lab verschiedene Programme eingesetzt, um die DNA-Sequenzen zu untersuchen. Doch die Konfiguration war kompliziert, der Austausch der Daten langwierig: Zum Teil mussten die Datensätze aufwendig konver­tiert werden, die Rechenzeit war entsprechend hoch. Eine einzelne Analyse konnte so zwischen sechs und acht Wochen in Anspruch nehmen – und sie war aufgrund der vielen nötigen Anpassungen fehleranfällig.
Doch in Zukunft soll die Technologie nicht nur in klinischen Studien eingesetzt werden, sondern auch in der Routineuntersuchung. Deshalb musste der aufwendige und fehlerbehaftete Prozess geändert werden – und ein Microsoft-Partner konnte an dieser Stelle unterstützen. Die pmOne Analytics GmbH aus Paderborn ist spezialisiert auf komplexe und algorithmische Analytics – speziell auf Azure. „Unsere Aufgabe war es, die verwendeten Werkzeuge in einer maßgeschneiderten Anwendung zusammenzufassen“, sagt Dr. Artus Krohn-Grimberghe, Chief Data Scientist bei pmOne Analytics. Der Analyseprozess sollte erweitert, gleichzeitig aber vereinfacht und beschleunigt werden.

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Dr. Artus Krohn-Grimberghe, Chief Data Scientist bei pmOne Analytics

Komplexe Analysen auf Azure-Basis

Nun kommen die Daten direkt aus dem DNA-Sequenzer in die Anwendung, und gleich danach gibt es das Ergebnis. Der komplette Prozess basiert auf Azure: „Das bedeutet: Einfachheit bei der Bedienung, auch bei komplexesten Analysen, sowie höchste Verfügbarkeit und Skalierbarkeit“, so Krohn-Grimberghe. „Denn natürlich bringt Azure die nötige Rechenleistung, sobald dafür Bedarf ist.“
Was früher Wochen dauerte, lässt sich auf diese Weise innerhalb weniger Tage zuverlässig analysieren. Das ist nicht nur für die Forschung ein enormer Fortschritt, sondern am Ende auch für den Patienten.