Ayudamos a los médicos a tratar el cáncer pediátrico con los servicios sin servidor de AWS en el Nationwide Children's Hospital

El NCH, con sede en Columbus, Ohio, es uno de los hospitales pediátricos más grandes de Estados Unidos. El IGM del NCH se especializa en la generación y el análisis de datos genómicos, y utiliza muestras de sangre y cáncer para ayudar a los médicos a tratar mejor a los pacientes pediátricos. El IGM gestiona entre 6 y 7 PB de datos genómicos, lo que aumenta entre 1 y 2 PB cada año, y migró de un entorno local a la nube de AWS en 2017. «No podíamos cumplir nuestros objetivos si lo hacíamos todo de manera local», afirma Grant Lammi, cloud development manager del IGM de NCH. «Necesitábamos una solución que nos permitiera disponer de un procesamiento y un almacenamiento más elásticos, por lo que migramos a la nube».

En 2021, el IGM ya había empezado a utilizar AWS Step Functions. El Instituto Nacional del Cáncer y el Grupo de Oncología Infantil estaban en una posición sólida para gestionar el proyecto de caracterización molecular con uso informático intensivo cuando se pusieron en contacto con el IGM ese año. «Teníamos que secuenciar los genomas de prácticamente todos los niños con cáncer en Estados Unidos para ver si reunían los requisitos para participar en los ensayos clínicos que podrían tratarlos», afirma Lammi. «En AWS, pudimos ampliar nuestro protocolo de investigación interno para gestionar casos de todo el país en unos 12 meses».

Con las soluciones sin servidor de AWS, el IGM convierte las muestras de cáncer de pacientes pediátricos en datos valiosos. Una vez que las muestras pasan por los flujos de trabajo de secuenciación, un experto interpreta los resultados y prepara dos informes: uno que proporciona resultados no identificados a los investigadores del Instituto Nacional del Cáncer y otro que ayuda a los médicos a determinar el mejor tratamiento para sus pacientes. Los investigadores del Instituto Nacional del Cáncer pueden acceder a esta información a través de un bucket dedicado en Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), un servicio de almacenamiento de objetos que ofrece escalabilidad, disponibilidad de datos, seguridad y rendimiento líderes del sector. El hospital utiliza AWS Identity and Access Management (AWS IAM), un servicio que gestiona de forma segura las identidades y el acceso a los servicios y recursos de AWS, para proteger los datos de los pacientes durante todo el proceso y evitar que usuarios no autorizados accedan a información médica confidencial.

El IGM usa AWS Step Functions para automatizar el análisis de muestras de cáncer y ejecuta varios trabajos de forma simultánea con AWS Batch, que se utiliza para ejecutar de manera eficiente cientos de miles de trabajos informáticos por lotes y de machine learning. El hospital utiliza Amazon EventBridge, un bus de eventos sin servidor, para emitir eventos en todo el flujo de trabajo y realizar un seguimiento del progreso de cada muestra de cáncer a medida que pasa de los análisis primarios, secundarios y terciarios. «Como los eventos de Amazon EventBridge activan los flujos de trabajo de secuenciación, todos están automatizados», afirma Lammi. «No se necesita ninguna intervención manual más allá de iniciar las cosas en el laboratorio». A continuación, estos datos se almacenan en Amazon DynamoDB, una base de datos NoSQL sin servidor y completamente administrada, diseñada para ejecutar aplicaciones de alto rendimiento a prácticamente cualquier escala.

Gracias a los servicios sin servidor de AWS, el IGM ha ahorrado mucho tiempo gracias a la automatización. «Hemos conseguido tiempo adicional de forma automática», afirma Lammi. «Para cuando saquemos los datos del laboratorio y los sincronicemos, tendremos alrededor de un día para procesar el genoma y tener los resultados listos para su revisión». Como ya no necesita gestionar manualmente cada paso del flujo de trabajo de secuenciación, el hospital ha reducido el riesgo de errores humanos y puede analizar muestras de cáncer de forma ininterrumpida.

El IGM ahora puede dedicar su tiempo a escribir software científico para mejorar los resultados de los pacientes, en lugar de gestionar la infraestructura. Como el hospital analiza las muestras de cáncer a un ritmo más rápido, puede ofrecer datos importantes a los médicos y ayudar a los pacientes pediátricos a recibir la atención que necesitan. «Hay niños de verdad que necesitan los resultados que estamos generando y los necesitan lo más rápido posible», afirma Lammi. «Cuanto más rápido podamos hacer llegar el informe al médico, mejor le irá al niño. Eso es lo que nos impulsa principalmente».

Con las soluciones sin servidor de AWS, el IGM puede avanzar mucho más rápido que los desarrolladores de hospitales tradicionales. Puede analizar rápidamente muestras de cáncer de pacientes pediátricos para recomendar un tratamiento, lo que permite obtener mejores resultados para los pacientes. Además, el IGM escala sin preocuparse por la capacidad de procesamiento, ya que ahora confía en que puede gestionar sus flujos de trabajo independientemente del número de pruebas que necesite ejecutar.

En el futuro, NCH planea expandir la solución a otros programas, como el diagnóstico y el tratamiento de la epilepsia y las enfermedades genéticas raras. «Con las soluciones sin servidor de AWS, podemos centrarnos en los resultados científicos en lugar de en el mantenimiento tecnológico», afirma Lammi. «Podemos centrarnos en mejorar la vida de los niños de todo el mundo».