Izazovi skladištenja genoma: Gdje će otići milioni genomskih podataka?

KREDIT ZA SLIKU:
Image credit
iStock

Izazovi skladištenja genoma: Gdje će otići milioni genomskih podataka?

Izazovi skladištenja genoma: Gdje će otići milioni genomskih podataka?

Tekst podnaslova
Zapanjujuća količina skladišnog kapaciteta potrebnog za skladištenje i analizu genoma izaziva pitanja i zabrinutost.
    • Autor:
    • Ime autora
      Quantumrun Foresight
    • April 24, 2023

    Industrija genomike je doživjela značajan uspjeh, što je rezultiralo proizvodnjom velikih količina podataka o sekvenciranju DNK. Ove podatke može biti izazov za naučnike da analiziraju i u potpunosti iskoriste zbog nedostatka dovoljno alata. Računarstvo u oblaku moglo bi riješiti ovaj problem tako što bi naučnicima omogućilo daljinski pristup i obradu podataka putem interneta.

    Skladištenje genoma izaziva kontekst

    Upotreba genomike u razvoju lijekova i personaliziranoj zdravstvenoj zaštiti značajno se povećala zbog smanjenja cijene sekvenciranja DNK. Prvi sekvencirani genom je trajao 13 godina i koštao je oko 2.6 milijardi dolara, ali 2021. godine moguće je sekvencirati genom osobe za manje od 960 dolara. Predviđa se da će preko 100 miliona genoma biti sekvencionirano do 2025. godine kao dio različitih genomskih projekata. I farmaceutske kompanije i nacionalne inicijative za populacijsku genomiku prikupljaju velike količine podataka za koje se očekuje da će nastaviti rasti. Uz pravilnu analizu i interpretaciju, ovi podaci imaju potencijal da značajno unaprijede polje precizne medicine.

    Jedna sekvenca ljudskog genoma generiše oko 200 gigabajta neobrađenih podataka. Ako industrija nauke o životu uspije u sekvenciranju 100 miliona genoma do 2025. godine, svijet će prikupiti preko 20 milijardi gigabajta neobrađenih podataka. Moguće je djelomično upravljati tako velikom količinom podataka kroz tehnologije kompresije podataka. Kompanije kao što je Petagene, sa sjedištem u Velikoj Britaniji, specijalizirale su se za smanjenje veličine i troškova skladištenja genomskih podataka. Rješenja u oblaku mogu riješiti probleme skladištenja i poboljšati komunikacijske i reprodukcijske sposobnosti. 

    Međutim, veće farmaceutske kompanije izbjegavaju preuzimanje rizika sa sigurnošću podataka i preferiraju internu infrastrukturu za skladištenje i analizu. Uključivanje tehnika kao što je federacija podataka smanjuje ovaj rizik omogućavajući računarima u različitim mrežama da rade zajedno kako bi bezbedno analizirali podatke. Kompanije poput Nebula Genomics dalje uvode sekvenciranje cijelog genoma kako bi se postavilo na platformu zasnovanu na blokčejnu koja omogućava korisnicima da kontroliraju s kim se dijele njihovi podaci, a organizaciji da pristupi neidentifikovanim podacima kako bi razumjela trendove u zdravlju.

    Ometajući uticaj 

    Izazovi skladištenja genomskih podataka vjerovatno će potaknuti mnogo više firmi da pređu na rješenja za računalstvo u oblaku kako bi izbjegli plaćanje visokih troškova za IT infrastrukturu unaprijed. Kako se sve više dobavljača pohrane natječe kako bi se njihova rješenja istakla u industriji, troškovi povezani s ovim uslugama vjerovatno će se smanjiti, a nova tehnologija specifična za genom će se pojaviti 2030-ih. Iako će velike kompanije u početku oklijevati, vjerovatno će vidjeti prednosti novijih, sigurnih tehnika računarstva u oblaku i početi ih koristiti. 

    Ostala potencijalna rješenja mogu uključivati ​​jezera podataka, centralno spremište koje omogućava pohranjivanje svih strukturiranih i nestrukturiranih informacija u bilo kojoj mjeri. Skladištenje podataka, koje uključuje centralizaciju informacija iz više izvora u jedan, integrisani sistem, takođe može biti održiva metoda za skladištenje i upravljanje velikim količinama genomskih podataka. Specijalizovani sistemi za upravljanje podacima nude napredne funkcije, kao što su bezbednost, upravljanje i integracija. U nekim slučajevima može biti potrebno pohraniti genomske podatke lokalno na interne servere. Ova opcija može biti prikladna za male projekte ili organizacije sa specifičnim zahtjevima sigurnosti podataka.

    Može se očekivati ​​da će i rješenja zasnovana na blokčejnu postati široko primijenjena. Glavna prednost upotrebe ove tehnologije je ta što omogućava pojedincima da zadrže vlasništvo nad svojim genomskim podacima. Ova karakteristika je važna jer su ove informacije vrlo osjetljive i pojedinci bi trebali imati kontrolu nad načinom na koji se koriste i dijele.

    Implikacije izazova skladištenja genoma

    Šire implikacije izazova skladištenja genoma mogu uključivati:

    • Nove mogućnosti za sajber kriminalce ako sistemi za skladištenje genoma nisu dovoljno sigurni.
    • Pritisak na vlade da uvedu snažnije politike u vezi sa upotrebom i zaštitom genomskih podataka, posebno pribavljanja saglasnosti.
    • Ubrzani uspjeh u razvoju lijekova i terapije nakon što se riješe tehnički izazovi oko analize masivnih genomskih baza podataka.
    • Sve veći broj provajdera usluga u oblaku koji kreiraju specijalizovane proizvode i usluge za genomske podatke i naučna istraživanja.
    • Naučnici i istraživači se uče da rade sa sistemima za skladištenje i upravljanje podacima zasnovanim na blokčejnu.

    Pitanja koja treba razmotriti

    • Kako mislite da se genomski podaci o pojedincima mogu zloupotrebiti?
    • Što mislite kako će se promijeniti pohrana i upravljanje genomskim podacima i kakav će to utjecaj imati na zdravstvo i istraživanje?

    Insight reference

    Za ovaj uvid referencirane su sljedeće popularne i institucionalne veze: