Bagaimana C2i Genomics dibangun di AWS untuk mentransformasikan perawatan kanker

Startups layanan kesehatan dan ilmu hayati (HCLS) menyadari bahwa teknologi merupakan sarana yang berdampak untuk memajukan kesehatan manusia dalam kecepatan dan skala. Lebih penting lagi, startup HCLS bekerja untuk melakukan sesuatu tentang hal itu. C2i Genomics, yang didirikan pada tahun 2019, adalah salah satu startup tersebut: C2i Genomics sedang membangun platform kecerdasan genom yang lengkap untuk meningkatkan pemantauan penyakit kanker.

Menggunakan solusi kecerdasan buatan (AI) dan machine learning (ML), platform C2i Genomics menganalisis data genom sekuens untuk mendeteksi beban tumor pasien kanker melalui tes darah sederhana. Sistem pengawasan kankernya dapat melacak tumor pada tingkat genomika, sehingga memberikan wawasan luas tentang perjalanan pengobatan kanker pasien. Platform ini dapat menghilangkan ketergantungan pada teknologi pencitraan sambil meningkatkan akurasi skrining kanker dan rekomendasi pengobatan.

Manfaat terbesar dari pendekatan ini adalah memungkinkan “pengobatan pribadi dengan presisi tinggi,” kata Boris Oklander, salah satu co-founder dan chief technology officer (CTO) di C2i Genomics. “Perawatan yang didapat pasien bukan hanya protokol yang sembarangan, tetapi disesuaikan untuk kasus spesifik mereka.”

Mengatasi tantangan menggunakan AWS

Saat mereka membangun seluruh platform kecerdasan berbasis genom, tim di C2i Genomics dengan cepat menemukan tantangan teknologi yang signifikan: volume data yang besar. Setiap sampel darah yang dikumpulkan dari pasien diterjemahkan ke dalam file yang besarnya kira-kira 100 gigabita. Pasien mungkin memiliki beberapa sampel yang diambil selama diagnosis dan pengobatan kanker mereka. Saat perusahaan mereka menskalakan, volume data berkembang pesat, dan C2i Genomics, meskipun merupakan perusahaan baru, mulai bekerja dengan beberapa petabita data. Membuat data sebanyak itu tersedia untuk diproses serta dianalisis adalah tugas yang berat bagi perusahaan mana pun.

Di luar itu, C2i Genomics menghadapi lanskap hukum yang rumit. Data genomika adalah materi sensitif, yang tunduk pada undang-undang privasi di seluruh dunia, tetapi peraturan khusus yang mengatur penggunaannya dapat bervariasi dari satu negara dengan negara lain.

Bekerja sama dengan Amazon Web Services (AWS), C2i Genomics menemukan bantuan untuk kedua faktor yang rumit ini. Kerjasama ini adalah kolaborasi yang memungkinkan C2i Genomics untuk mengelola masalah potensial secara efisien dan hemat biaya, serta menempatkan perusahaan pada jalur yang tepat agar berdampak bagi layanan kesehatan di seluruh dunia.

“Pemanfaatan platform AWS benar-benar merupakan faktor utama dalam kesuksesan kami,” kata Boris.

Mengaktifkan kesuksesan

Untuk membantu memulai bisnis mereka, AWS memberikan kredit kepada C2i Genomics melalui program AWS Activate. Boris mencatat bahwa kredit ini merupakan sumber daya penting selama tahap awal perusahaan. C2i Genomics menempatkan kreditnya pada penyimpanan data dan solusi komputasi, komponen penting dari platform kecerdasan genomnya yang terbukti mahal untuk startup tahap awal.

AWS juga memperkenalkan C2i Genomics ke program akselerator startup BeyondBio SCALE, sebuah program yang bekerja sama dengan AstraZeneca dan beberapa organisasi lainnya. Sebagai peserta di BeyondBio SCALE, C2i Genomics menerima bimbingan ahli dari para pemimpin di sektor layanan kesehatan dan ilmu hayati. Tim memperoleh wawasan penting tentang proses menaikkan skala pengembangan serta deployment layanan medis berbasis cloud, privasi dan kepatuhan data, dan cara menghindari kesalahan umum yang dapat mengganggu perusahaan-perusahaan baru di bidangnya.

Setelah platform C2i Genomics melewati proses uji tuntas, AstraZeneca memilih platform untuk digunakan di lab mereka sendiri, sehingga mempererat hubungan yang difasilitasi oleh AWS.

Mengoptimalkan biaya dan solusi

Menciptakan solusi diagnostik perintis dapat menjadi pekerjaan yang mahal, bahkan dengan bantuan kredit awal. “Biaya yang terkait dengan pemrosesan volume data genomika ini sangat besar,” kata Boris. “Dan dalam lingkungan ekonomi saat ini, kami menjadi jauh lebih sensitif terhadap biaya.”

Untuk mengelola pengeluaran mereka dengan lebih baik, C2i Genomics bekerja sama dengan arsitek solusi di AWS untuk mengidentifikasi dan mengeksplorasi tiga bidang utama optimisasi cloud.

Mengoptimalkan biaya penyimpanan secara otomatis
Area optimisasi pertama melibatkan penggunaan Amazon S3 Intelligent-Tiering, yang memantau data untuk perubahan pola akses dan secara otomatis memindahkan data ke tingkat akses yang paling hemat biaya. Hal ini dapat menghasilkan penghematan yang signifikan bagi perusahaan seperti C2i Genomics, yang memiliki pola akses data variabel.

Memilih solusi AWS untuk memenuhi kasus penggunaannya
Selanjutnya, C2i Genomics dan AWS bekerja sama untuk menemukan solusi AWS yang paling efisien untuk kasus penggunaannya. Untuk memungkinkan peneliti C2i Genomics meluncurkan eksperimen dan mengevaluasi hasil algoritma lebih cepat, mereka menerapkan Amazon Managed Workflows for Apache Airflow (Amazon MWAA). C2i Genomics juga memilih untuk menggunakan Amazon FSx for Lustre untuk penyimpanan yang lebih efisien.

Selama memaksimalkan efisiensi, tim menyadari peluang untuk mengoptimalkan biaya dengan mentransfer beberapa instans sesuai permintaan dari Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) ke instans spot, dalam beberapa kasus, menyusun solusi yang disesuaikan dengan kebutuhan data unik C2i Genomics.

Mengamankan data genomika di cloud
Tantangan optimisasi utama yang ketiga terkait dengan pengunggahan data genomika yang dipersonalisasi ke penyimpanan cloud, yaitu inti dari platform C2i Genomics. C2i Genomics perlu meyakinkan pelanggan bahwa mereka menangani data secara bertanggung jawab saat menavigasi lingkungan peraturan global yang rumit. “Kami perlu bekerja, baik di sisi teknologi maupun hukum untuk mewujudkannya,” kata Boris. “Bantuan tim AWS sangat penting di sini.”

Dengan mengadopsi Amazon GuardDuty, AWS Config, AWS Systems Manager, dan solusi pihak ketiga, C2i Genomics berhasil membangun lingkungan yang sesuai peraturan untuk meng-host platform genomika mereka. Alternatifnya akan mewajibkan melakukan deployment platform mereka di lingkungan on-premise bagi setiap pelanggan dibandingkan melalui cloud, yang merupakan opsi yang mahal dan tidak dapat diskalakan. Melalui kolaborasi dengan tim AWS, C2i Genomics mampu mengubah visinya tentang ekosistem diagnostik global menjadi kenyataan.

Menggunakan Amazon Omics

Peluncuran produk baru-baru ini menandakan bahwa AWS diposisikan secara unik untuk membantu C2i Genomics dalam upaya mereka: Pada tahun 2022, AWS meluncurkan Amazon Omics, sebuah layanan yang dirancang khusus untuk perusahaan di bidang layanan kesehatan dan ilmu hayati. Omics menyediakan tempat untuk menyimpan, melakukan kueri, dan menganalisis data biologis, termasuk genomika. Dengan mengumpulkan semua data ini ke satu platform yang dapat diakses, Omics mendorong kolaborasi antartim dan mempercepat inovasi ilmiah.

Dengan memasukkan Omics dalam tumpukan teknologi mereka, C2i Genomics dapat mengandalkan AWS untuk penyimpanan data genomika dan infrastruktur pemrosesannya. Omics dikembangkan untuk secara khusus menangani jenis beban kerja yang diperlukan untuk menghasilkan wawasan dari data genomika volume besar, yang membebaskan C2i Genomics dari sejumlah besar tekanan teknis. C2i menggunakan Omics sebagai layanan sesuai permintaan, yang langsung tersedia sesuai kebutuhan, tetapi para rekayasawan startup tidak perlu khawatir untuk memelihara lapisan infrastruktur yang luas ini sendiri.

Selain itu, Omics mematuhi Peraturan Perlindungan Data Umum (GDPR) dan memenuhi syarat Undang-Undang Portabilitas dan Akuntabilitas Asuransi Kesehatan (HIPAA), yang memungkinkan C2i Genomics fokus pada penanganan masalah dalam diagnosis dan pengobatan kanker, bukan pada kerangka kerja peraturan.

Membuktikan apa yang mungkin dilakukan dengan AWS

Dampak platform C2i Genomics berpotensi menyebar ke seluruh industri layanan kesehatan global, yang mentransformasi pemikiran seseorang untuk menerima diagnosis kanker. Platform ini dapat menghasilkan perawatan yang lebih personal dan hasil kesehatan yang lebih baik. Dengan memantau kemajuan pasien selama perawatan, tim layanan kesehatan dapat membuat keputusan berdasarkan informasi tentang apakah akan melanjutkan bentuk terapi agresif, beralih ke terapi yang lain, atau menghentikan perawatan yang mungkin tidak lagi diperlukan.

“Kami mendapat bantuan dari AWS, kami telah mencapai titik saat kami tidak hanya memiliki perangkat medis, tetapi juga tingkat klinisnya,” kata Boris. “Perangkat ini bukan hanya untuk penelitian, tetapi benar-benar siap untuk memberikan hasil dalam waktu penyelesaian yang singkat bagi pasien di kehidupan nyata.”

Demikian pula, platform C2i Genomics menawarkan kemampuan untuk mendeteksi apakah suatu bentuk pengobatan telah berhasil menghilangkan kanker. Hal ini dapat membantu mencegah kebutuhan akan operasi pengangkatan organ, yang kadang-kadang dilakukan secara preventif karena kurangnya informasi yang tersedia tentang seberapa jauh kanker telah menyebar.

Ambisi C2i Genomics tidak lain adalah membuat obat yang dipersonalisasi semacam ini tersedia bagi semua pasien di seluruh dunia. C2i Genomics bertujuan untuk meningkatkan platformnya agar laboratorium mana pun dengan peralatan yang tepat dapat memanfaatkan inovasi ini dalam perawatan kanker, yang mendapatkan hasil skrining diagnostik dalam waktu singkat. Perusahaan tahu bahwa melakukan hal ini akan memerlukan perancangan layanan dan implementasinya melalui kolaborasi erat dengan AWS, prospek yang dinantikan oleh Boris.

“Di sisi AWS, mereka memahami bahwa kami berada dalam misi untuk mentransformasikan pengobatan kanker,” kata Boris. “Ini adalah posisi unik saat C2i Genomics dapat memanfaatkan teknologi canggih berbasis cloud AWS untuk menyelamatkan nyawa.”

Siap memulai perjalanan startup Anda? Bergabunglah dengan AWS Activate untuk membangun dan menskalakan startup Anda dengan sumber daya yang tepat pada waktu yang tepat.

Pelajari selengkapnya tentang bagaimana startups menggunakan solusi AIML di AWS:

• Bagaimana machine learning membantu Fraud.net membangun aplikasi modern di AWS untuk memerangi penipuan keuangan
• Bagaimana startups menurunkan biaya AI/ML dan berinovasi dengan AWS Inferentia
• Bagaimana Amazon SageMaker membantu Widebot menyediakan analisis sentimen bahasa Arab

AWS Activate memperbarui manfaat program secara berkala, dan penawaran kredit dan/atau penawaran yang tercermin dalam posting blog ini mungkin berbeda dari penawaran Activate saat ini. Untuk informasi terkini tentang manfaat Activate, silakan kunjungi https://aws.amazon.com/activate/