Праблемы захоўвання геному: куды пойдуць мільёны геномных даных?

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Красавік 24, 2023

Індустрыя геномікі дасягнула значных поспехаў, што прывяло да атрымання вялікай колькасці дадзеных секвенирования ДНК. Навукоўцам можа быць складана прааналізаваць і ў поўнай меры выкарыстоўваць гэтыя даныя з-за адсутнасці дастатковай колькасці інструментаў. Воблачныя вылічэнні могуць вырашыць гэтую праблему, дазваляючы навукоўцам атрымліваць доступ і апрацоўваць дадзеныя дыстанцыйна праз Інтэрнэт.

Захоўванне геному кідае выклік кантэксту

Выкарыстанне геномікі ў распрацоўцы лекаў і персаналізаванай ахове здароўя значна павялічылася з-за зніжэння кошту секвенирования ДНК. Першае секвеніраванне геному заняло 13 гадоў і каштавала каля 2.6 мільярда долараў ЗША, але ў 2021 годзе можна секвенировать геном чалавека менш чым за дзень менш чым за 960 долараў ЗША. Прагназуецца, што больш за 100 мільёнаў геномаў будуць секвенированы да 2025 года ў рамках розных геномных праектаў. Як фармацэўтычныя кампаніі, так і нацыянальныя ініцыятывы па геноміцы насельніцтва збіраюць вялікія аб'ёмы дадзеных, якія, як чакаецца, будуць расці. Пры належным аналізе і інтэрпрэтацыі гэтыя даныя могуць значна прасунуць сферу дакладнай медыцыны.

Адна паслядоўнасць геному чалавека стварае каля 200 гігабайт зыходных дадзеных. Калі навукі аб жыцці ўдасца секвенировать 100 мільёнаў геномаў да 2025 года, у свеце будзе сабрана больш за 20 мільярдаў гігабайт неапрацаваных даных. З дапамогай тэхналогій сціску дадзеных можна часткова кіраваць такой вялікай колькасцю дадзеных. Такія кампаніі, як Petagene, якая базуецца ў Вялікабрытаніі, спецыялізуюцца на памяншэнні памеру і выдаткаў на захоўванне геномных даных. Воблачныя рашэнні могуць вырашаць праблемы захоўвання і пашыраць магчымасці сувязі і прайгравання. 

Аднак больш буйныя фармацэўтычныя кампаніі пазбягаюць рызыкі з бяспекай даных і аддаюць перавагу ўнутранай інфраструктуры для захоўвання і аналізу. Уключэнне такіх метадаў, як аб'яднанне даных, зніжае гэтую рызыку, дазваляючы кампутарам у розных сетках працаваць разам для бяспечнага аналізу даных. Такія кампаніі, як Nebula Genomics, у далейшым укараняюць секвеніраванне поўнага геному, якое будзе размешчана на платформе, заснаванай на блокчейне, што дазваляе карыстальнікам кантраляваць, з кім абагульваюцца іх даныя, а арганізацыі атрымліваць доступ да дэідэнтыфікаваных даных, каб зразумець тэндэнцыі ў галіне аховы здароўя.

Разбуральнае ўздзеянне 

Праблемы захоўвання геномных даных, хутчэй за ўсё, заахвоцяць значна больш фірмаў перайсці на рашэнні хмарных вылічэнняў, каб пазбегнуць высокіх выдаткаў на ІТ-інфраструктуру загадзя. Па меры таго, як усё больш пастаўшчыкоў сховішчаў спаборнічаюць за тое, каб вылучыць свае рашэнні ў галіны, выдаткі, звязаныя з гэтымі паслугамі, верагодна, будуць зніжацца, а ў 2030-х гадах з'явяцца новыя тэхналогіі, арыентаваныя на геном. Хаця буйныя фірмы спачатку будуць вагацца, яны, верагодна, убачаць перавагі больш сучасных бяспечных метадаў хмарных вылічэнняў і пачнуць іх выкарыстоўваць. 

Іншыя патэнцыйныя рашэнні могуць уключаць возера даных, цэнтральнае сховішча, якое дазваляе захоўваць усю структураваную і неструктураваную інфармацыю ў любым маштабе. Сховішча даных, якое прадугледжвае цэнтралізацыю інфармацыі з некалькіх крыніц у адзіную інтэграваную сістэму, таксама можа быць жыццяздольным метадам захоўвання і кіравання вялікімі аб'ёмамі геномных даных. Спецыялізаваныя сістэмы кіравання дадзенымі прапануюць пашыраныя функцыі, такія як бяспека, кіраванне і інтэграцыя. У некаторых выпадках можа спатрэбіцца захоўваць геномныя дадзеныя лакальна на ўнутраных серверах. Гэты варыянт можа быць прыдатным для невялікіх праектаў або арганізацый з асаблівымі патрабаваннямі да бяспекі даных.

Можна чакаць, што рашэнні, заснаваныя на блокчейне, таксама атрымаюць шырокае прымяненне. Асноўная перавага выкарыстання гэтай тэхналогіі заключаецца ў тым, што яна дазваляе людзям захоўваць права ўласнасці на свае геномныя дадзеныя. Гэта функцыя важная, таму што гэтая інфармацыя вельмі канфідэнцыяльная, і людзі павінны кантраляваць, як яна выкарыстоўваецца і абагульваецца.

Наступствы праблем захоўвання геному

Больш шырокія наступствы праблем захоўвання геному могуць уключаць:

• Новыя магчымасці для кіберзлачынцаў, калі сістэмы захоўвання геному недастаткова бяспечныя.
• Ціск на ўрады з мэтай увядзення больш цвёрдай палітыкі ў дачыненні да выкарыстання і абароны геномных даных, асабліва атрымання згоды.
• Паскораны поспех у распрацоўцы лекаў і тэрапіі пасля таго, як будуць вырашаны тэхнічныя праблемы, звязаныя з аналізам масіўных геномных баз даных.
• Расце колькасць пастаўшчыкоў воблачных паслуг, якія ствараюць спецыялізаваныя прадукты і паслугі для геномных даных і навуковых даследаванняў.
• Навукоўцы і даследчыкі вучацца працаваць з сістэмамі захоўвання і кіравання данымі на аснове блокчейна.

Пытанні для разгляду

• Як вы думаеце, як можна злоўжываць геномнымі дадзенымі асоб?
• Як, на вашу думку, зменіцца захоўванне геномных даных і кіраванне імі і які ўплыў гэта акажа на ахову здароўя і даследаванні?