DNAnexus 사례 연구

캘리포니아주 마운틴뷰에 본사를 둔 DNAnexus는 유전체 연구를 가속화하는 데이터 및 도구의 공유와 관리를 위한 API 기반 플랫폼을 제공하여 글로벌 유전체 네트워크를 만들었습니다. DNAnexus는 기업들이 규정을 준수하면서 유전체 분석 워크로드를 확장하고, 지속적으로 도구를 배포하고, 데이터 출처를 제어하며, 글로벌 협업을 촉진할 수 있는 안전한 환경입니다. 전 세계의 과학자와 임상의들은 DNAnexus Platform을 사용하여 의료 발전을 가속화하고, 환자 치료를 개선하며, 암, 심장 질환, 알츠하이머 질환, 비침습적 산전 검사 및 향상된 농업 생산과 같은 영역에서 연구 및 개발을 진행할 수 있습니다.

유전체학의 빠른 발전 속도는 정밀의학과 같은 영역에서 지각 변동을 일으키고 세계 식량 공급을 개선하면서 과학적 연구를 근본적으로 변화시키고 있습니다. 차세대 염기서열 결정(NGS) 기술은 속도 증가와 비용 절감 측면에서 무어의 법칙을 능가하는 수준의 개선을 이루었습니다. 1,000 USD의 유전자 검사는 이제 현실이 되었습니다. 이제 병목 현상은 유전체 정보학과 데이터 이동성에서 발생합니다. 연구원들에게는 생성되는 원시 염기서열 데이터의 볼륨을 관리할 컴퓨팅 파워도 인프라도 없기 때문입니다. 게다가 글로벌 범위의 연구 및 임상 연구에는 규정을 준수하면서도 안전한 환경, 즉 연구원들이 데이터 세트와 도구를 실시간으로 공유하고 이를 기반으로 협업할 수 있는 환경이 필요합니다.

DNAnexus의 CEO인 Richard Daly는 “대규모 유전체 연구를 지원하는 데 필요한 규모로 유전체 데이터를 대규모로 관리하고 분석하려면 대다수 기관의 용량을 초과하는 계산 및 스토리지 인프라가 필요하다”면서 “우리는 연구 및 임상 작업을 수행하는 기업에서 과학에 집중할 수 있도록 하는 리소스와, 동료와 협업할 수 있는 안전하고 규정을 준수하는 환경을 제공할 방법을 찾고 있었다”고 말합니다. 이 목표를 달성하기 위해 DNANexus는 클라우드 기반 유전체 정보학 및 데이터 관리 플랫폼을 개발했습니다.

DNAnexus는 회사의 요구 사항을 충족하는 동시에 임상 규정 준수 표준을 지원할 수 있는 제공업체를 찾기 위해 사용 가능한 클라우드 서비스 옵션을 면밀히 검토했습니다. 이 회사는 Amazon Web Services(AWS)를 클라우드 제공업체로 선택했는데, AWS는 수만 개의 컴퓨팅 코어를 제공하고 페타바이트 규모의 데이터를 저장하며 매우 복잡하고 민감한 연구 활동에 필요한 신뢰성, 보안 및 규정 준수 기능을 제공하기 때문입니다.

DNAnexus는 Amazon Elastic Compute Cloud(Amazon EC2)에 고객의 유전체 파이프라인을 배포하고 Amazon Simple Storage Service(S3)를 사용하여 성능과 내구성이 탁월한 스토리지를 지원하며 Amazon Glacier로 저렴한 비용의 데이터 아카이빙을 지원합니다. AWS는 DNAnexus에 Business Associates Agreement(BAA)를 제공하여 미국 및 국제 의료법을 준수하고 동급 최고의 보안을 유지할 수 있도록 지원했습니다. 

DNAnexus는 AWS에 도메인별 데이터 관리 플랫폼을 구축하여 맞춤형 규정 준수와 보안을 제공하고 세분화된 데이터 관리 기능을 제공함으로써 투명성, 재현 가능성 및 데이터 출처를 지원하고 일관된 생물정보학 파이프라인 및 결과를 보장합니다.

DNAnexus는 AWS를 사용하여 56,000개 이상의 동시 컴퓨팅 코어, 수페타바이트 규모의 스토리지 및 분석을 위한 수천만 코어 시간으로 확장했습니다. DNAnexus는 GUI와 명령줄 도구를 모두 제공합니다. 원시 DNA 데이터를 염기서열 결정 장치에서 클라우드에 직접 업로드할 수 있으므로 비용이 높은 온프레미스 계산 및 스토리지 인프라가 필요하지 않습니다.

Amazon EC2는 DNAnexus 고객의 유전체 분석을 위한 플랫폼 서비스를 호스팅합니다. DNA 분석을 위해 회사는 Amazon EC2 인스턴스에서 작동되어 데이터 처리의 모든 중단에 강력하게 대처하는 맞춤형 대기열 시스템을 개발했습니다. DNAnexus는 예약형 인스턴스 및 스팟 인스턴스 등 Amazon EC2의 다양한 인스턴스 유형과 여러 요금제를 활용합니다. AWS에서 실행하면 리소스 사용량을 파악하고 시간 단위가 아닌 분 단위로 요금을 결제할 수 있으므로 DNAnexus 고객에게 매력적인 요금 모델을 제공할 수 있습니다.

Amazon Web Services가 HIPAA, ISO27001, SOC 1/2/3, ISO9001, FedRamp 및 FISMA와 같은 표준을 준수한다는 것을 입증함에 따라 DNAnexus는 분석의 품질과 효율성 및 협업의 간편성과 보안에 대한 확신을 가지고 규정을 준수하며 대규모의 임상 프로젝트를 추진할 수 있는 플랫폼을 고객에게 제공할 수 있습니다.

DNAnexus의 최고 클라우드 책임자인 Omar Serang은 “AWS를 사용하면 고객의 연구 및 임상 요구 사항을 지원하는 클라우드 기반 인프라를 배포할 수 있다”면서 “AWS 인프라와 DNAnexus 플랫폼의 제어 및 공인 규정 준수를 조합하면 HIPAA, CAP/CLIA, GxP 및 기타 개인정보 보호법과 규정을 준수할 수 있다”고 말합니다.