Cabaran penyimpanan genom: Ke mana perginya berjuta-juta data genom?

KREDIT GAMBAR:
Kredit Image
iStock

Cabaran penyimpanan genom: Ke mana perginya berjuta-juta data genom?

Cabaran penyimpanan genom: Ke mana perginya berjuta-juta data genom?

Teks subtajuk
Jumlah kapasiti penyimpanan yang mengejutkan yang diperlukan untuk penyimpanan dan analisis genom menimbulkan persoalan dan kebimbangan.
    • Pengarang
    • Nama pengarang
      Quantumrun Foresight
    • April 24, 2023

    Industri genomik telah mengalami kejayaan yang ketara, yang telah menghasilkan pengeluaran data penjujukan DNA dalam kuantiti yang banyak. Data ini boleh mencabar saintis untuk menganalisis dan menggunakan sepenuhnya kerana kekurangan alat yang mencukupi. Pengkomputeran awan boleh menyelesaikan masalah ini dengan membenarkan saintis mengakses dan memproses data dari jauh melalui internet.

    Konteks cabaran penyimpanan genom

    Penggunaan genomik dalam pembangunan ubat dan penjagaan kesihatan peribadi telah meningkat dengan ketara disebabkan penurunan kos penjujukan DNA. Genom jujukan pertama mengambil masa 13 tahun dan menelan belanja sekitar $2.6 bilion USD, tetapi pada tahun 2021 adalah mungkin untuk membuat jujukan genom seseorang dalam masa kurang sehari dengan harga di bawah $960 USD. Diramalkan lebih 100 juta genom akan dijujukan menjelang 2025 sebagai sebahagian daripada pelbagai projek genomik. Kedua-dua syarikat farmaseutikal dan inisiatif genomik populasi negara sedang mengumpul sejumlah besar data yang dijangka terus berkembang. Dengan analisis dan tafsiran yang betul, data ini berpotensi untuk memajukan bidang perubatan ketepatan dengan ketara.

    Satu jujukan genom manusia menjana sekitar 200 gigabait data mentah. Jika industri sains hayat berjaya menyusun 100 juta genom menjelang 2025, dunia akan mengumpul lebih 20 bilion gigabait data mentah. Adalah mungkin untuk menguruskan sebahagian jumlah data yang begitu besar melalui teknologi pemampatan data. Syarikat seperti Petagene, yang berpangkalan di UK, pakar dalam mengurangkan saiz dan kos penyimpanan data genomik. Penyelesaian awan boleh menangani masalah storan dan meningkatkan kebolehan komunikasi dan pembiakan. 

    Walau bagaimanapun, syarikat farmaseutikal yang lebih besar mengelak daripada mengambil risiko dengan keselamatan data dan memilih infrastruktur dalaman untuk penyimpanan dan analisis. Menggabungkan teknik seperti persekutuan data mengurangkan risiko ini dengan membenarkan komputer dalam rangkaian berbeza bekerjasama untuk menganalisis data dengan selamat. Syarikat seperti Nebula Genomics seterusnya memperkenalkan penjujukan genom keseluruhan untuk diletakkan pada platform berasaskan blokchain yang membolehkan pengguna mengawal dengan siapa data mereka dikongsi dan organisasi mengakses data yang tidak dikenal pasti untuk memahami trend dalam kesihatan.

    Kesan yang mengganggu 

    Cabaran penyimpanan data genomik berkemungkinan akan menggalakkan lebih banyak firma untuk beralih kepada penyelesaian pengkomputeran awan untuk mengelak daripada membayar kos yang tinggi untuk infrastruktur IT terlebih dahulu. Memandangkan lebih banyak penyedia storan bersaing untuk menjadikan penyelesaian mereka menonjol dalam industri, kos yang berkaitan dengan perkhidmatan ini mungkin akan berkurangan, dan teknologi khusus genom baharu akan muncul pada tahun 2030-an. Walaupun firma besar pada mulanya akan teragak-agak, mereka mungkin akan melihat faedah teknik pengkomputeran awan yang lebih terbaharu dan selamat dan mula menggunakannya. 

    Penyelesaian berpotensi lain mungkin termasuk tasik data, repositori pusat yang membolehkan menyimpan semua maklumat berstruktur dan tidak berstruktur pada sebarang skala. Penyimpanan data, yang melibatkan pemusatan maklumat daripada pelbagai sumber ke dalam satu sistem bersepadu, juga boleh menjadi kaedah yang berdaya maju untuk menyimpan dan mengurus sejumlah besar data genomik. Sistem pengurusan data khusus menawarkan ciri lanjutan, seperti keselamatan, tadbir urus dan penyepaduan. Dalam sesetengah kes, data genomik mungkin perlu disimpan secara setempat pada pelayan dalaman. Pilihan ini boleh sesuai untuk projek atau organisasi berskala kecil dengan keperluan keselamatan data tertentu.

    Penyelesaian berasaskan rantaian blok boleh dijangka akan digunakan secara meluas juga. Manfaat utama menggunakan teknologi ini ialah ia membolehkan individu mengekalkan pemilikan data genomik mereka. Ciri ini penting kerana maklumat ini sangat sensitif dan individu harus mempunyai kawalan ke atas cara ia digunakan dan dikongsi.

    Implikasi cabaran penyimpanan genom

    Implikasi yang lebih luas daripada cabaran penyimpanan genom mungkin termasuk:

    • Peluang baharu untuk penjenayah siber jika sistem penyimpanan genom tidak dibuat dengan selamat.
    • Tekanan kepada kerajaan untuk memperkenalkan dasar yang lebih kukuh mengenai penggunaan dan perlindungan data genomik, terutamanya mendapatkan persetujuan.
    • Kejayaan dipercepatkan dalam pembangunan ubat dan terapi sebaik sahaja cabaran teknikal dalam menganalisis pangkalan data genomik besar-besaran diselesaikan.
    • Peningkatan bilangan penyedia perkhidmatan awan yang mencipta produk dan perkhidmatan khusus untuk data genomik dan penyelidikan saintifik.
    • Para saintis dan penyelidik diajar untuk mengendalikan sistem storan dan pengurusan data berasaskan blockchain.

    Soalan yang perlu dipertimbangkan

    • Pada pendapat anda, bagaimanakah data genomik pada individu boleh disalahgunakan?
    • Pada pendapat anda, bagaimanakah penyimpanan dan pengurusan data genomik akan berubah, dan apakah kesannya terhadap penjagaan kesihatan dan penyelidikan?

    Rujukan wawasan

    Pautan popular dan institusi berikut telah dirujuk untuk cerapan ini: