Étude de cas DNAnexus

Basée à Mountain View, dans l'État de Californie, DNAnexus a créé le réseau mondial pour la génomique, en fournissant une plateforme basée sur les API dédiée au partage et à la gestion des données et outils permettant d'accélérer la recherche génomique. Avec DNAnexus, les entreprises mettent à l'échelle les charges de travail d'analyse génomique, déploient les outils de manière cohérente, contrôlent la provenance des données et facilitent la collaboration à l'échelle mondiale dans un environnement sécurisé et conforme. La plateforme DNAnexus permet aux scientifiques et aux cliniciens du monde entier d'accélérer les progrès médicaux, d'améliorer les soins aux patients et de faire avancer la recherche et le développement dans des domaines tels que le cancer, les maladies cardiaques, la maladie d'Alzheimer, les diagnostics prénataux non invasifs et l'amélioration de la production agricole.

Le rythme rapide du développement de la génomique révolutionne la recherche scientifique, provoquant un bouleversement dans des domaines tels que la médecine de précision et l'amélioration de l'approvisionnement alimentaire mondial. L'augmentation de la vitesse et la diminution du coût des technologies de séquençage nouvelle génération (NGS) ont dépassé la loi de Moore. Le génome à 1 000 USD est désormais une réalité. Les obstacles sont désormais l'informatique du génome et la portabilité des données. Les chercheurs n'ont pas la puissance de calcul ni l'infrastructure nécessaires pour gérer le volume de données de séquençage brutes qu'ils créent. De plus, la portée mondiale de la recherche et des études cliniques exige un environnement sécurisé et conforme dans lequel les chercheurs peuvent partager et collaborer sur des jeux de données et des outils en temps réel.

« La gestion et l'analyse des données génomiques à l'échelle nécessaire pour mener des études génomiques à grande échelle nécessitent une infrastructure de calcul et de stockage qui dépasse la capacité de la plupart des institutions », explique Richard Daly, PDG de DNAnexus. « Nous avons cherché un moyen de fournir aux entreprises effectuant des recherches et des travaux cliniques les ressources nécessaires pour se concentrer sur la science, et la possibilité de collaborer avec leurs pairs dans un environnement sécurisé et conforme. » Pour ce faire, DNAnexus a développé une plateforme informatique et de gestion des données dédiée au génome, basée sur le cloud.

DNAnexus a soigneusement examiné les options de services cloud disponibles pour trouver un fournisseur capable de répondre aux exigences de l'entreprise tout en respectant les normes de conformité clinique. L'entreprise a choisi Amazon Web Services (AWS) comme fournisseur cloud, car AWS peut fournir des dizaines de milliers de cœurs de calcul, stocker des pétaoctets de données et offrir la fiabilité, la sécurité et la conformité requises pour des activités de recherche très complexes et sensibles.

DNAnexus déploie les pipelines génomiques de ses clients sur Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) en utilisant Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) pour le stockage haute performance et haute durabilité et Amazon Glacier pour l'archivage des données à faible coût. AWS a également fourni un accord de partenariat (BAA, Business Associates Agreement) à DNAnexus. L'entreprise est ainsi en mesure d'offrir la meilleure sécurité du marché et une conformité avec les lois américaines et internationales relatives à la santé. 

Sur AWS, la plateforme de gestion des données spécifiques au domaine DNAnexus offre une conformité et une sécurité sur mesure et permet une gestion détaillée des données pour la transparence, la reproductibilité et la provenance des données pour des pipelines et des résultats bioinformatiques cohérents.

En utilisant AWS, DNAnexus s'est mis à l'échelle pour atteindre plus de 56 000 cœurs de calcul simultanés, plusieurs pétaoctets de stockage et des dizaines de millions de cœurs-heures d'analyse. DNAnexus fournit à la fois une interface utilisateur graphique et un outil de ligne de commande, ce qui permet aux clients de charger des données d'ADN brutes directement à partir d'instruments de séquençage vers le cloud et d'éliminer le besoin d'une infrastructure de calcul et de stockage sur site coûteuse.

Amazon EC2 héberge des services de plateforme pour les analyses génomiques des clients de DNAnexus. Pour l'analyse de l'ADN, l'entreprise a développé une mise en file d'attente personnalisée qui fonctionne sur des instances Amazon EC2 et qui gère efficacement toute interruption du traitement des données. DNAnexus tire parti de la grande variété de types d'instances et des multiples plans de tarification pour Amazon EC2, notamment les instances réservées et les instances Spot. L'exécution sur AWS permet à DNAnexus de fournir une visibilité sur la consommation des ressources et de facturer à la minute plutôt qu'à l'heure, ce qui offre un modèle de tarification intéressant pour les clients de DNAnexus.

Amazon Web Services a su démontrer sa capacité à se conformer aux exigences de nombreuses normes : HIPAA, ISO27001, SOC 1/2/3, ISO9001, FedRamp ou encore FISMA. DNAnexus a ainsi été en mesure d'offrir à ses clients une plateforme leur permettant de mener à bien des projets en conformité avec les normes cliniques, quelles que soient leur taille et leur portée, en étant assurés de la qualité et de l'efficacité de l'analyse et de la sécurité, ainsi que d'une collaboration aisée.

« AWS nous permet de déployer une infrastructure basée sur le cloud qui prend en charge les besoins de recherche et cliniques de nos clients », explique Omar Serang, responsable cloud chez DNAnexus. « La combinaison de l'infrastructure AWS et des contrôles et de la conformité certifiée de la plateforme DNAnexus nous permet de respecter les exigences strictes de HIPAA, CAP/CLIA, GxP et d'autres réglementations et lois sur la conformité. »