Genomo saugojimo iššūkiai: kur dings milijonai genominių duomenų?

• Autorius:
• autoriaus vardas

  Quantumrun Foresight
• Balandis 24, 2023

Genomikos pramonė patyrė didelę sėkmę, todėl buvo sukurta daug DNR sekos nustatymo duomenų. Šiuos duomenis mokslininkams gali būti sudėtinga analizuoti ir visapusiškai panaudoti, nes trūksta pakankamai priemonių. Debesų kompiuterija galėtų išspręsti šią problemą, leisdama mokslininkams pasiekti ir apdoroti duomenis nuotoliniu būdu per internetą.

Genomo saugojimo iššūkių kontekstas

Genomikos naudojimas kuriant vaistus ir individualizuotą sveikatos priežiūrą labai išaugo dėl sumažėjusių DNR sekos nustatymo išlaidų. Pirmasis sekvenuotas genomas užtruko 13 metų ir kainavo apie 2.6 milijardo JAV dolerių, tačiau 2021 metais žmogaus genomą galima sekvenuoti mažiau nei per dieną už mažiau nei 960 JAV dolerių. Prognozuojama, kad iki 100 m. vykdant įvairius genominius projektus bus sekvenuota daugiau nei 2025 milijonų genomų. Tiek farmacijos įmonės, tiek nacionalinės gyventojų genomikos iniciatyvos renka didelius duomenų kiekius, kurie, kaip tikimasi, ir toliau augs. Tinkamai išanalizavus ir interpretuojant, šie duomenys gali žymiai pagerinti tiksliosios medicinos sritį.

Viena žmogaus genomo seka sukuria apie 200 gigabaitų neapdorotų duomenų. Jei gyvosios gamtos mokslų pramonei pavyks iki 100 m. nustatyti 2025 milijonų genomų seką, pasaulis surinks daugiau nei 20 milijardų gigabaitų neapdorotų duomenų. Tokį didelį duomenų kiekį galima iš dalies valdyti naudojant duomenų glaudinimo technologijas. Tokios įmonės kaip Petagene, įsikūrusios JK, specializuojasi mažindamos genominių duomenų dydį ir saugojimo išlaidas. Debesų sprendimai gali išspręsti saugojimo problemas ir pagerinti komunikacijos bei atkūrimo galimybes. 

Tačiau didesnės farmacijos įmonės vengia rizikuoti dėl duomenų saugumo ir teikia pirmenybę vidinei saugojimo ir analizės infrastruktūrai. Įtraukus tokius metodus kaip duomenų sujungimas, ši rizika sumažėja, nes skirtingų tinklų kompiuteriai gali dirbti kartu ir saugiai analizuoti duomenis. Tokios įmonės kaip „Nebula Genomics“ toliau pristato viso genomo sekos nustatymą, kuris turi būti įtrauktas į „blockchain“ pagrįstą platformą, leidžiančią vartotojams kontroliuoti, su kuo dalijamasi jų duomenimis, o organizacijai pasiekti atpažintus duomenis, kad suprastų sveikatos tendencijas.

Trikdantis poveikis 

Genominių duomenų saugojimo iššūkiai greičiausiai paskatins daug daugiau įmonių pereiti prie debesų kompiuterijos sprendimų, kad būtų išvengta didelių IT infrastruktūros išlaidų iš anksto. Kadangi vis daugiau saugyklų tiekėjų konkuruoja, kad jų sprendimai išsiskirtų pramonėje, su šiomis paslaugomis susijusios sąnaudos greičiausiai sumažės, o 2030-aisiais atsiras naujos specifinės genomo technologijos. Nors didelės įmonės iš pradžių dvejos, jos tikriausiai pamatys naujesnius, saugius debesų kompiuterijos metodus ir pradės juos taikyti. 

Kiti galimi sprendimai gali apimti duomenų ežerus, centrinę saugyklą, leidžiančią saugoti visą struktūrizuotą ir nestruktūruotą informaciją bet kokiu mastu. Duomenų saugojimas, apimantis informacijos iš kelių šaltinių centralizavimą į vieną integruotą sistemą, taip pat gali būti tinkamas būdas saugoti ir valdyti didelius genominių duomenų kiekius. Specializuotos duomenų valdymo sistemos siūlo pažangias funkcijas, tokias kaip saugumas, valdymas ir integravimas. Kai kuriais atvejais gali prireikti saugoti genominius duomenis lokaliai vidiniuose serveriuose. Ši parinktis gali būti tinkama nedidelio masto projektams arba organizacijoms, kurioms taikomi specifiniai duomenų saugumo reikalavimai.

Tikimasi, kad blokų grandinės sprendimai taip pat bus plačiai naudojami. Pagrindinis šios technologijos naudojimo pranašumas yra tas, kad ji leidžia asmenims išlaikyti savo genominių duomenų nuosavybės teisę. Ši funkcija svarbi, nes ši informacija yra labai jautri, todėl asmenys turėtų kontroliuoti, kaip ji naudojama ir dalijamasi.

Genomo saugojimo iššūkių pasekmės

Platesni genomo saugojimo iššūkiai gali apimti:

• Naujos galimybės kibernetiniams nusikaltėliams, jei genomo saugojimo sistemos nėra pakankamai saugios.
• Spaudimas vyriausybėms įgyvendinti griežtesnę genominių duomenų naudojimo ir apsaugos politiką, ypač gavus sutikimą.
• Spartesnė vaistų ir terapijos kūrimo sėkmė, kai bus išspręsti techniniai iššūkiai, susiję su didžiulių genominių duomenų bazių analize.
• Vis daugiau debesijos paslaugų teikėjų, kuriančių specializuotus produktus ir paslaugas genominiams duomenims ir moksliniams tyrimams.
• Mokslininkai ir tyrėjai mokomi valdyti blokų grandinėmis pagrįstas duomenų saugojimo ir valdymo sistemas.

Klausimai, kuriuos reikia apsvarstyti

• Kaip manote, ar galima piktnaudžiauti asmenų genominiais duomenimis?
• Kaip, jūsų nuomone, pasikeis genominių duomenų saugojimas ir valdymas ir kokią įtaką tai turės sveikatos priežiūrai ir tyrimams?