DNAnexus の導入事例

カリフォルニア州マウンテンビューに拠点を置く DNAnexus では、ゲノム研究を加速させるツールとデータを共有し管理する API ベースのプラットフォームを導入することで、ゲノミクスのグローバルネットワークを構築しています。同社では、ゲノム解析ワークロードのスケーリング、ツールの一貫したデプロイ、データ来歴の管理、世界規模でのコラボレーションの円滑化などの業務が、安全かつコンプライアンスに準拠した環境で実施されています。DNAnexus プラットフォームを活用すれば、世界中の科学者や臨床医は、医学の進歩、患者ケアの改善、がん、心臓病、アルツハイマー病、非侵襲的出生前検査、農業生産の強化など、各分野での高度な研究開発を加速させることが可能になります。

ゲノミクスの急速な発展は、科学研究に革命をもたらし、精密医療などの分野で一大転換を引き起こし、世界の食糧供給事情を改善しています。次世代シーケンシング (NGS) 技術の高速化と低コスト化は、ムーアの法則をしのぐ勢いで進行しています。「1,000 USD のゲノム」は、今や現実のものです。現在、ボトルネックとなっているのは、ゲノム情報学とデータの可搬性です。研究者の方々は、自らが作成した膨大な未加工シーケンスデータを管理するための処理能力もインフラストラクチャも持ち合わせていません。さらに、世界規模での調査や臨床研究には、研究者がリアルタイムでデータセットとツールを共有してコラボレーションできる、安全かつコンプライアンスに準拠した環境が求められます。

DNAnexus の最高経営責任者、Richard Daly 氏は、次のように語ります。「大型のゲノム研究を推進できるような規模でゲノムデータを管理し解析するには、通常の施設が持つ能力を超えた計算およびストレージインフラストラクチャが必要になります。私たちは、研究や臨床業務に取り組む企業各社に対し、科学にフォーカスしたリソース、そして、安全かつコンプライアンスに準拠した環境で同業者と協働するための能力を提供する道を模索しています」 この目的を達成するため、DNAnexus では、クラウドベースのゲノム情報処理およびデータ管理用プラットフォームを開発しました。

DNAnexus では、臨床試験に関するコンプライアンス基準をサポートしつつ、自社の要件を満たすことができるプロバイダーを見つけるため、利用可能なクラウドサービスの選択肢を慎重に検討しました。同社がアマゾン ウェブ サービス (AWS) をクラウドプロバイダーとして選択した理由は、AWS なら、数万個のコンピューティングコアを提供し、ペタバイト規模のデータを保存し、極度に複雑で機密性の高い研究活動に求められる信頼性、安全性、コンプライアンスを提供できるためです。

DNAnexus では、顧客のゲノミクスパイプラインを Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) でデプロイしており、Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) を高いパフォーマンスと耐久性を誇るストレージとして、Amazon Glacier を低コストでのデータアーカイブ用として利用しています。また、AWS によって事業提携契約 (BAA) が DNAnexus と締結されるため、DNAnexus は、米国および全世界の医療規則に準拠した、クラス最高のセキュリティとコンプライアンスを提供できます。 

AWS が支える DNAnexus のドメイン固有のデータ管理プラットフォームでは、一貫性のあるバイオインフォマティクスのパイプラインと成果を実現するために、ニーズに合わせたコンプライアンスとセキュリティを提供し、透明性、再現性、データ来歴に関するきめ細かなデータ管理を提供しています。

AWS を使用し、DNAnexus は 56,000 個を超えるコンピューティングコアの同時利用、数ペタバイトのストレージ、数千万コア時間の分析となるまでに拡張しています。DNAnexus では GUI とコマンドラインツールの両方を提供しています。これらを使用すれば、解析機器からクラウドに未加工の DNA データを直接アップロードできるため、オンプレミスでコストの高い、計算およびストレージインフラストラクチャが不要になります。

Amazon EC2 では、DNAnexus のお客様向けにゲノム解析のプラットフォームサービスをホストしています。DNA 解析用に、同社は独自のキューイングシステムを開発しました。Amazon EC2 インスタンス上で動作するもので、データ処理におけるあらゆる障害に確実に対処します。DNAnexus では、リザーブドインスタンスやスポットインスタンスを含む、Amazon EC2 の多種多様なインスタンスタイプと複数の料金プランを活用しています。AWS を利用することにより、DNAnexus はリソース消費量を可視化し、時間単位ではなく分単位での請求を実施して、お客様にとって魅力的な料金モデルを提示することが可能になりました。

HIPAA、ISO27001、SOC 1/2/3、ISO9001、FedRamp、FISMA といった規格への準拠がアマゾン ウェブ サービスで実証されていることにより、DNAnexus では、臨床上のコンプライアンスを満たしたプロジェクトをその顧客が推進するためのプラットフォームを提供でき、規模や適用範囲が巨大なプロジェクトであっても、分析の品質と効率、セキュリティ、コラボレーションのしやすさに確証を持って進めることができます。

DNAnexus で最高クラウド責任者を務める Omar Serang 氏は、次のように語ります。「AWS のおかげで、お客様の研究や臨床試験のニーズをサポートする、クラウドベースのインフラストラクチャのデプロイが可能になりました。AWS のインフラストラクチャ、DNAnexus プラットフォームの制御、認定されたコンプライアンスの組み合わせにより、HIPAA、CAP/CLIA、GxP、その他のプライバシー法と規制の厳しい要求を満たすことが可能になりました」