Pediatrik kanser araştırmacıları, Cancer Moonshot’ı hızlandırmak için AWS’i kullanıyor

Orijinal makale: Link (Ashwini Davison, MD, Rod Tarrago, MD ve Ben Moscovitch)

Çocukların Beyin Tümörü Ağı (Children’s Brain Tumor Network – CBTN), Amazon Web Services (AWS) klinik liderliği ve hasta savunucuları, teknolojinin pediatrik onkoloji araştırmalarına yönelik yaklaşımları nasıl iyileştirebileceğini tartışmak için bir araya geldi.

Bu yılın başlarında ABD Başkanı Joe Biden, önleme, tarama, teşhis ve tedavi adımlarını iyileştirerek bildiğimiz şekliyle kanseri sona erdirmek için bir hedef belirledi. Yönetim, Cancer Moonshot Programı’nı yeniden alevlendirmek için, ilgili departmanları ve kurumları bir araya getirerek bir Kanser Kabinesi oluşturmakla beraber özel sektöre bu çabaya katılmaları için bir eylem çağrısı yayınladı.

Kanseri birden çok cephede ele almak için belirtilen iki eylem şunlardır: 1) doğru tedavileri doğru hastalara hedeflemek ve 2) çocukluk çağı kanserleri de dahil olmak üzere en ölümcül ve nadir kanserlere karşı ilerleme sağlamak. Amazon Web Services (AWS), bu çağrıya yanıt vermek için Çoçukların Beyin Tümörü Ağı (Children’s Brain Tumor Network – CBTN) ile devam eden çalışmalarını genişletiyor. AWS ve CBTN birlikte çalışarak, pediatrik beyin kanserleri için yeni tedavilerin geliştirilmesini hızlandırmak için araştırmacıların ve klinik tedavi uzmanlarının tıbbi kayıt, görüntüleme, genomik ve benzer verileri neredeyse gerçek zamanlı olarak paylaşarak analiz etmelerini sağlayacak.

Bu çalışma yakında CBTN’nin başlıca üç klinik tesisinde —Philadelphia Çocuk Hastanesi (CHOP), Seattle Çocuk Hastanesi ve Kaliforniya Üniversitesi San Francisco— başlayacak ve daha sonra diğer işbirliği yapılan diğer merkezlere genişleme hedefiyle gerçekleştirilecek.

CBTN’nin bilimsel direktörü PhD Adam Resnick, “İşbirlikçi, veriye dayalı ve açık bilim yaklaşımıyla bilimsel keşfi ve paylaşılan bilgiyi desteklemeye güçlü bir şekilde inanıyoruz” dedi. “AWS, araştırma hızını artırmak ve beyin tümörü olan çocuklar için kişiselleştirilmiş bakım çağına daha hızlı ilerlemek için ihtiyaç duyduğumuz veri paylaşımı ve erişilebilirlik türünü sağlamaya yardımcı oluyor.”

Tüm çocukluk çağı kanserleri arasında, beyin tümörleri önde gelen ölüm nedenidir. Klinik tedavi uzmanı ve araştırmacıların, her çocuk için optimize edilmiş, bireyselleştirilmiş bir tedavi yaklaşımı belirlemek ve yeni nesil terapiler geliştirmek için birden fazla veri türüne daha iyi erişmesi gerekir. CHOP’taki bir koordinasyon merkezi aracılığıyla çalışan CBTN’nin bugün dünya çapında 32 kurumla veri paylaşım anlaşması bulunmaktadır. Bu kurumlarda hastalar kimlik bilgileri gizlenmiş klinik verilerinin, demografik ve tıbbi geçmiş bilgilerinin paylaşılması için, izin verilmiş yerel kurumsal inceleme kurulu (IRB) onaylı protokollere kaydolur. Sonuç olarak beyin ve omurilik tümörüne ilişkin 30’dan fazla tanımlanmamış klinik ve moleküler veri, biyoörnek, teşhis ve tedavi verileri, görüntüleme verileri ve hücre dizileri akademik araştırmacılara ücretsiz olarak sunulur. Bu açık bilim modeli, dünyanın dört bir yanındaki bilim adamlarının tedavi bulmak ve zamandan tasarruf etmelerini sağlamakla birlikte, mevcut araştırmaları çoğullamak ve kurumlarının duvarları arasında saklamak yerine, mevcut araştırmaların üzerine inşa etmek için birlikte çalışmasına olanak tanır.

Bununla birlikte, mevcutta bu verilerin toplanması ve düzenlenmesi otomasyondan yoksun olduğundan; bir klinik araştırma koordinatörünün gerekli veri öğelerini birleşik bir veritabanına almak için, çoğunlukla bu verileri çeşitli ve farklı elektronik sağlık kayıtları (electronic health record – EHR) ve diğer sistemlerden manuel olarak çıkarması gerekir. Bu süreç maliyetli ve insan hatasına açıktır. Ayrıca yoğun zaman aldığından değerli kaynakları doğrudan hasta bakımı ve diğer yüksek değerli faaliyetlerden uzaklaştırır. Bulut tabanlı teknolojilerin kullanımı bu süreci düzene sokabilir ve yeni kaydedilen hasta verilerinin veri tabanına girilip analiz edilmesi için geçen süreyi aylardan neredeyse gerçek zamana kadar indirebilir.

AWS, bunu gerçekleştirmek için standartlara dayalı uygulama programlama arabirimleri (application programming interface – API) geliştirmek üzere güvenli yarı birleşik klinik veri alma konusundaki uzmanlığını kullanıyor. Basit bir ifadeyle, API’ler iki uygulamanın birbiriyle konuşmasına izin veren aracılardır. Otomatik beslemeler aracılığıyla, veriler doğrudan bulut tabanlı veritabanına aktarılır ve güvenli bir şekilde saklanır. Veritabanına yüklendikten sonra, sisteme katılan araştırmacılar ve klinik tedavi uzmanları bu büyük veri kümelerine gerçek zamanlı olarak kolayca erişebilir. AWS ve iş ortaklarının gelişmiş analitik yetenekleri ve makine öğrenimi araçları, hedef hasta gruplarında keşfedilmemiş modelleri bulmak için kolayca uygulanabilir. Araştırmacılar, hastalık ve tedavi yanıtının anlaşılmasına yardımcı olmak için genetik değişken ve biyobelirteç verilerinin beklenmedik kümelenmesini belirlemek örneğindeki gibi içgörü toplamak amacıyla çok modlu değerlendirmeler yapabilir.

CBTN’nin araştırmaya yardım ettiği bir tür beyin tümörü, diffüz iç pontin gliyom (DIPG) olarak adlandırılır. DIPG, özellikle çocukları ve genç yetişkinleri etkileyen nadir bir kanser türüdür. Ne yazık ki, çocukların %10’undan azı teşhis konulduktan sonra iki yıl hayatta kalmaktadır. Mevcut kanser tedavilerinin çoğu yalnızca yetişkinlerde çalışılmıştır ve çocuklar için en uygun tedavi türü, dozu ve etkinliğinin değerlendirilmesi acil bir araştırma önceliğidir. 2021’de DIPG’den vefat eden Jace Ward için bu aciliyeti aksettirmek önemliydi.

Jace’in annesi ve CBTN ile yakın çalışan bir hasta müdafaa kuruluşu olan Tough2gether Against DIPG/DMG‘nin kurucu ortağı olan Lisa Ward, “Jace, hayatının son iki yılını araştırmaları desteklemeye adadı ve ‘DIPG beklemeyecek’ sloganını icat etti” dedi. “AWS ve CBTN’nin başarabileceklerinin gücü konusunda çok umutluyum. Bilim adamlarına ve klinik tedavi uzmanlarına, paylaşılmış verilere neredeyse gerçek zamanlı erişim sağlamak, bizi Jace’in vizyonuna yaklaştırabilir: korkutucu beyin kanseri teşhisi konanların yaşamlarını uzatma umudu.”

AWS’nin Cancer Moonshot’ı ilerletmek için CBTN ile yaptığı iş birliği, tamamı AWS Cloud üzerinde çalışan Pediatrik Beyin Tümörü Atlası (PBTA), Gabriella Miller Kids’ First Data Resource Center ve CAVATICA analitik platformu üzerindeki çalışmalar dahil olmak üzere uzun bir ilişkiye dayanmaktadır.

AWS’de akademik tıp ve eyalet ve yerel yönetim (state and local government – SLG) sağlık hizmeti sağlayıcısı lideri ve CBTN işbirliğinin yönetici sponsoru olan Ken Harris, “AWS, beyin kanserli çocuklar ve genç yetişkinler için sonuçları iyileştirmek üzere teknolojiyi kullanma ortak hedefiyle CBTN ile çalışmaya devam etmekten gurur duyuyor” dedi. “Bu ekibin uzmanlığının ve bulutun gücünün bu alandaki araştırmaları hızlandırabileceğinden ve Cancer Moonshot’ın bildiğimiz şekliyle kanseri sona erdirme hedefini desteklemek için diğer kanserlere uygulanabileceğinden eminiz.”

AWS for Medical Research Solutions merkezi’nden AWS’in tıbbi araştırmaları nasıl desteklediği hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.