Relay Therapeutics utiliza AWS para acelerar el descubrimiento de fármacos

2020

Relay Therapeutics es una empresa de medicina de precisión que transforma el proceso de descubrimiento de fármacos mediante el aprovechamiento de información inédita sobre el movimiento de las proteínas. Antes de probar compuestos prometedores en el laboratorio, los científicos tienen que considerar un universo molecular de puntos de partida disponibles que se acerca a los 10 000 millones de compuestos. Tienen que filtrar este extenso conjunto hasta los 100-200 compuestos con más probabilidades de unirse al objetivo biológico.

Al analizar más compuestos, los científicos aumentan las posibilidades de encontrar las moléculas adecuadas para probarlas en el laboratorio. En un típico centro de datos local, con miles de CPU, el análisis de mil millones de compuestos podría llevar meses. La implementación de suficientes CPU en un centro de datos local también sería prohibitivo desde el punto de vista de los costes, sobre todo debido a la naturaleza “explosiva” de los análisis.

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Ordenar una tabla con miles de millones de filas no es un ejercicio trivial. Gracias a las tecnologías de AWS, podemos manejar toda esa información de forma eficiente, lo que nos ayuda a alcanzar nuestro objetivo final: hacer llegar los medicamentos a los pacientes más rápido de lo que creíamos posible”.

Pat Walters
Vicepresidente sénior de Informática, Relay Therapeutics

Procesamiento de miles de millones de moléculas en 24 horas

Normalmente, en los entornos informáticos tradicionales, las empresas farmacéuticas examinan virtualmente unos cuantos millones de compuestos a la vez. Relay Therapeutics estaba decidida a escalar esa cifra hasta los miles de millones y recurrió a Amazon Web Services (AWS) para resolver el desafío. “El principal factor para elegir AWS en lugar de otros proveedores de la nube es el apoyo que recibimos desde el principio”, afirma Pat Walters, vicepresidente sénior de informática de Relay Therapeutics. “Y ha seguido ayudándonos a que nuestros procesos funcionen con más eficacia”.

Al acceder a cerca de 100 000 CPU en AWS, el equipo de Relay Therapeutics es capaz de realizar el análisis de miles de millones de compuestos en un día. Solucionó el problema del costo de la CPU aprovechando la capacidad elástica de las instancias de spot de Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) , que pueden activarse y desactivarse según sea necesario.
 
Relay Therapeutics aprovecha la capacidad no utilizada de Amazon EC2 en la nube de AWS con un descuento de hasta el 90 % en comparación con los precios de las instancias bajo demanda. Al confiar en AWS Batch, un servicio de orquestación nativo en la nube, junto con instancias de spot, Relay Therapeutics escala fácilmente hasta el número necesario de CPU para cada examen virtual.

Proceso simplificado para los científicos

En AWS, la empresa también simplificó el examen virtual para que los científicos puedan utilizar scripts de código abierto para iniciar el análisis en AWS Batch. A continuación, los científicos analizan rápidamente los datos mediante el aprovechamiento de Amazon Athena, un servicio de consulta sin servidor y sin infraestructura que gestionar. 

Los científicos no tienen que preocuparse sobre la compleja programación, por lo que tienen más tiempo para analizar los resultados y optimizar el proceso de descubrimiento de fármacos. “Orquestar tantos trabajos manualmente en un sistema tradicional es una pesadilla”, dice Levi Pierce, director de computación de Relay Therapeutics. “Pero el uso de AWS Batch nos ahorra mucho tiempo”.

Ahorro del 50 % en costos de computación

Pierce estima que las instancias de Amazon EC2 Spot reducen los costos de computación en un 50 % en comparación con la realización de un examen virtual en las instalaciones. AWS y Relay Therapeutics también crearon comprobaciones de parámetros en el proceso para evitar que los costos de análisis superaran la cantidad presupuestada. “Nos alertan si un trabajo va a superar un umbral de gasto establecido”, explica Walters. “Eso nos dice que un parámetro está fuera de lugar para que podamos suspender el trabajo o hacer un ajuste sobre la marcha”.

En el horizonte: Procesamiento de 10 000 millones de compuestos

Desde la implementación de la solución informática de alto desempeño de AWS, Relay Therapeutics ha ejecutado múltiples exámenes de cinco mil millones de compuestos. Gracias a la escalabilidad que ofrece AWS, los científicos pueden ejecutar los exámenes en múltiples instantáneas del mismo objetivo proteico en movimiento.  

En el futuro, Relay Therapeutics prevé que los científicos puedan examinar virtualmente bibliotecas comerciales de 10 000 millones de compuestos, lo que requerirá integrar machine learning para controlar los costos. Las zonas de disponibilidad de los centros de datos de AWS y Amazon EMR serán componentes importantes de este esfuerzo.

Lograr lo imposible

Hace unos años, el equipo de Relay Therapeutics no creía que fuera posible realizar un examen virtual a la escala que la empresa ha alcanzado ahora, con científicos que analizan tablas con mil millones de filas. “Incluso ordenar una tabla con miles de millones de filas no es un ejercicio trivial”, subraya Walters. “Gracias a las tecnologías de AWS, podemos tratar toda esa información de forma eficiente, lo que nos ayuda a esforzarnos por alcanzar nuestro objetivo final: hacer llegar los medicamentos a los pacientes más rápido de lo que creíamos posible”.

Sobre Relay Therapeutics

Con sede en Massachusetts, Relay Therapeutics se compromete a crear medicamentos que tengan un impacto transformador en los pacientes. La empresa combina una potencia computacional sin precedentes con enfoques experimentales de vanguardia en biología estructural, biofísica, química y biología.

Beneficios de AWS

  • Analiza 5 000 millones de compuestos moleculares en 1 día frente a meses
  • Reduce el costo de los recursos informáticos en un 50 %
  • Permite a los científicos realizar fácilmente análisis complejos
  • Valida los parámetros de análisis para evitar sobrecostos en la nube
  • Escala los recursos informáticos según las necesidades de cada trabajo de análisis


Servicios de AWS utilizados

AWS Batch

AWS Batch permite a los desarrolladores, científicos e ingenieros ejecutar de manera fácil y eficiente cientos de miles de trabajos de computación por lotes en AWS.

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Amazon Athena

Amazon Athena es un servicio de consultas interactivo que facilita el análisis de datos en Amazon S3 con SQL estándar.

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Instancias de spot de Amazon EC2

Las instancias de spot de Amazon EC2 permiten aprovechar la capacidad sin usar de EC2 en la nube de AWS. Las instancias de spot están disponibles con un descuento de hasta el 90 % en comparación con los precios bajo demanda.

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Introducción

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