Эксперименты с медикаментами в облаке

2014-09-29T08:15:48+00:00Август 4th, 2014|Блог|

Перевод статьи «Experimenting With Drugs In The Cloud» By Sarah Buhr

 

В небольшом калифорнийском городке Маунтин-Вью, расположенном в Кремниевой долине, мировом центре высоких технологий, находится одна научная лаборатория. Здесь разрабатывают способы тестирования лекарств, которые стали более быстрыми и дешевыми благодаря использованию облачных технологий. С недавних пор эти исследователи сделали открытым доступ к своей облачной лаборатории и для других ученых — все ради того, чтобы поспособствовать кардинальным переменам в области тестирования новых лекарств. По словам Дэниела Клейнбаума, соучредителя «Облачной лаборатории Эмеральд», о которой, собственно, и идет речь, основной их принцип — автоматизация и использование роботов.

 

«Облачная лаборатория Эмеральд» — это детище биотехнической научно-исследовательской компании «Терапевтика Эмеральд». Именно ее основателей, двух неразлучных филадельфийских друзей Дэниела Клейнбаума и Брайана Фрезу посетила идея о создании облачной лаборатории. Эта идея пришла им в голову благодаря так называемому закону «Арум». Для тех, кто не в теме, следует растолковать: закон «Арум» — это закон «Мура», записанный задом наперед.

 

Выглядит он примерно так: число, которое мы получим, поделив количество новых лекарств, одобренных государственным агентством FDA («Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов»), на миллиард долларов США, потраченный на исследования и разработки, будет делиться пополам практически каждые девять лет. Проще говоря, для удовлетворения своего маленького пристрастия всё тестировать исследователям понадобятся большие деньги. А вот найти деньги для экспериментальных, еще не показавших себя на рынке препаратов, сами понимаете, — не всегда легко.

 

Клеймбаум и Фреза изучили текущее состояние фармакологических лабораторий — огромные задержки с предоставлением результатов, завышенная стоимость услуг, слишком большое количество посредников — и пришли к выводу, что система, по правилам которой работает большинство исследователей, скоро рухнет. Вполне возможно, что это случится в течение ближайших 30 лет.

 

«Мы посмотрели на то, с чем работают другие отрасли промышленности, и спросили себя: чем техника, применяемая в процессе секвенирования биополимеров (в результате которого ученые получают определение их аминокислотной или нуклеотидной последовательности) и биосинтеза отличается от других техник, используемых учеными для остальных биоэкспериментов?»

 

Именно тогда и было решено обратиться к полупроводникам и идее использования роботов. «[У полупроводников] акцент ставится на автоматизации в коде, что полностью воспроизводится машиной» — говорит Фреза. Вскоре и он, и Клейнбаум поняли, что могут воспользоваться этой идеей и применить ее к своей лаборатории в «Терапевтике Эмеральд».

 

Но сначала им надо было создать компьютер, благодаря которому заработал бы этот бизнес. У ребят получилось — и теперь с оборудованием стоимостью в 2,5 млн долларов и пространством в 465 м2 все работает на мультипарадигмальном языке Wolfram.

 

Главным же было то, что процессы, на которые, как правило, уходило несколько месяцев и миллионы долларов, в облачной лаборатории требовали всего один-два дня и пару баксов!

«Мы считаем, что мир испытывает потребность в «Стройняшке-Биотехнологии», как мы ее шутливо окрестили», — говорит Брайан Фреза. — «Хотя, на самом-то деле, биотехнологию худой не назовешь — наоборот, она все разрастается, прибавляет весу в глазах окружающих. И мы считаем, на биотехнологию нужно посмотреть по-новому — ради улучшения медицинского обслуживания, лечения заболеваний и положительного влияния на повседневную жизнь множеством разных способов».

 

В настоящее время все эксперименты в лаборатории полностью роботизированы. Ученым не приходится в них как-либо вмешиваться — и это тоже способствует более точным результатам.

По мнению Фрезы, большие химико-фармацевтические компании, такие, как немецкий фармгигант Bayer, в своих лабораториях не могут протестировать даже степень густоты препарата. К примеру, один из препаратов компании «Асtelion» имел всего 63-процентный шанс на успешное испытание в лаборатории. Это число ничем не выделяется среди других результатов. Из 53 работ, опубликованных биотехнологической компанией «Amgen», подкрепить теорию практикой удалось только в шести случаях (а это всего 11% общего количества). Специалисты «Облачной лаборатории Эмеральд» уверены, что привлечение роботов к эксперименту поможет повысить вероятность успешного определения густоты препарата.

 

Эта модель настолько хорошо зарекомендовала себя для «Терапевтики Эмеральд», что компания решила открыть дверь своей облачной лаборатории и для других исследовательских фирм. На данный момент — это медленный, но уверенный выход бета-версии в свет. У исследователей будет возможность поставлять свои образцы «Облачной лаборатории Эмеральд», а затем размещать в облаке заказ (стоимостью до 25 долларов — в зависимости от сложности эксперимента). Свои результаты исследователь получит в тот же самый день.

 

Венчурная компания «Founders Fund», инвестиционная фирма «Schooner Capital» и Макс Левчин, соучредитель «PayPal», поддержали лабораторию на общую сумму в 13,5 млн долларов.

 

«Облачная лаборатория Эмеральд» собирается поместить в облако и сделать доступной каждому онтологически-индексированнуюФорма предоставления базы знаний с помощью схемы, содержащей классы объектов, их связи и правила. В данном случае — инструмент для выявления и классификации уже проведенных родственных экспериментов базу данных. Исследователи смогут видеть результаты экспериментов, подобных тем, которые проводили они, и добавлять свою информацию в эту общую базу данных.

 

В течение первого года доступ к этой базе данных будет бесплатным. Клейнбаум сообщает, что далее будет номинальная погигабайтовая оплата. При этом, открыв собственные данные для всеобщего использования, вы снова обеспечите себе бесплатный доступ к базе.

 

Цель проекта, по словам Клейнбаума, «стать для химлабораторий тем же, чем стал Интернет-сервис Amazon для своих покупателей». Облачные технологии позволили снизить затраты стартапов и небольших компаний. А автоматизация лабораторий с помощью роботов и перенос информации в облако сэкономят время и деньги исследователей. К тому же, эти процессы поспособствуют получению более точных результатов. «Есть же разница — вести одно исследование, которое затянется на месяцы, или запускать и удачно завершать по несколько экспериментов в день».

Открытый доступ для исследователей извне и возможность быстрее и дешевле получить результаты тестов решает, в некотором роде, вопрос жизни и смерти. Компания «Терапевтика Эмеральд», например, уже продолжительное время работает над спасательными вакцинами для ВИЧ- и ВПЧ-больных. Результатов пока нет (по крайней мере, таких, которые компания была бы готова обсуждать публично), но исследования продвигаются гораздо быстрее, чем это было в дооблачную эпоху.

 

У гостей-исследователей будет возможность заказать до 40 экспериментов в области молекулярной и клеточной биологии, используя роботизированное оборудование в «Облачной лаборатории Эмеральд». В планах — расширить возможности облачной лаборатории до нескольких сотен других экспериментов в ближайшие 18 месяцев.

 

«Мы считаем себя достойными членами громаднейшего научного сообщества. Мы хотим открыть эту систему для всех, чтобы каждый исследователь смог извлечь для себя и других пользу, проводя исследования столь ускоренными темпами», — говорит Клейнбаум.

 

Поделиться на Facebook Поделиться ВКонтакте Твитнуть Поделиться на Google+ Наша СлайдШара Наш канал YouTube

 

Метки: , , , , , , , , , , , , ,