Speicher für die Medizin

Ein Genom-Sequenzer = 5 TB Daten

19. Januar 2023, 15:35 Uhr | Ute Häußler
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Für die Analyse medizinischer Daten wird eine hohe Speicherkapazität benötigt. All-Flash-Rechenzentren können die Diagnostik wesentlich beschleunigen.
© VAST

Die Analyse genetischer Daten ist wichtig, um über Biomarker die Entstehung von Krankheiten wie Krebs oder Diabetes zu verstehen. Die neue Analytik braucht jedoch immense Mengen an Daten. Medizinische Erkenntnisse sind mit All-Flash-Speichern deutlich schneller als mit Hybrid-Speichern.

Da sich die Genetik aus dem Labor in die Diagnostik weiterentwickelt hat, erleichtert die Genomsequenzierung nun die klinische Entscheidungsfindung, die Erkennung von Krankheiten bei Patienten und eine personalisierte Medizin. Die klinische Genetik hat die Patientenversorgung verbessert und ist heute ein wesentlicher Bestandteil der Krankheitsprävention und der spezialisierten, gezielten Behandlung. Diese wissenschaftlichen und medizinischen Erfolge erfordern jedoch eine sehr hohe Datenmenge für die Genanalyse.

Die CeGaT GmbH mit Sitz in Tübingen ist ein führender Anbieter von Genanalysen für verschiedenste Fragestellungen aus der medizinischen Praxis, Forschung und Pharmabranche. Seit 2009 unterstützt CeGaT Ärzte und Patienten bei der Suche nach den genetischen Ursachen seltener Krankheiten. Diese Erkenntnisse sind für die medizinische Diagnostik, genetische Forschung und pharmazeutische Forschung unerlässlich. Jeder Genom-Sequenzer von CeGaT erzeugt bis zu fünf Terabyte (TB) an Daten, die schnell und präzise erfasst, analysiert und interpretiert werden müssen. Um diese Datenvolumina zu bewältigen und schneller Erkenntnisse aus genetischen Analysen zu gewinnen, ist eine besonders leistungsfähige und hochgradig skalierbare Speicherumgebung erforderlich.

Entscheidung für Flash-basierte Datenplattform

CeGaT erkannte, dass sein bestehendes hybrides Flash- und Festplatten-basiertes Speichersystem mit den wachsenden Anforderungen an Geschwindigkeit, Volumen und Skalierbarkeit nicht Schritt halten konnte. Im Rahmen der Evaluierung infrage kommender Alternativen hat sich CeGaT hat für eine komplett Flash-basierte Datenplattform entschieden, die Universal Storage von Vast Data. Die hochleistungsfähige All-Flash-Datenplattform ersetzt die alten Speicher von CeGaT, die die Anwendungspipeline des Unternehmens für die Genomsequenzierung aufgrund von eingeschränkter Skalierung und Leistung limitierten.

Universal Storage von Vast basiert auf der proprietären DASE-Architektur (Disaggregated, Shared Everything) und bietet eine Kombination aus kostengünstigem Flash-Speicher, effizienter Datensicherung und deutlicher Datenreduzierung. Seit der Implementierung hat sich die Fähigkeit von CeGaT, genomische Daten in seiner Pipeline zu verarbeiten, erheblich beschleunigt. Daraus resultiert eine neue Effizienz der Compute-Hardware, Einsparungen und eine Verbesserung der geschäftlichen Agilität.
»Um unsere wissenschaftliche und gesundheitspolitische Agenda zu unterstützen, suchen wir ständig nach neuen Wegen, wie wir aus immer größeren Datensätzen neue Erkenntnisse gewinnen können«, sagt Tim Scheurenbrand, IT-Leiter bei CeGaT. »Als wir uns auf die Suche nach einer neuen Dateninfrastruktur machten, beschlossen wir, dass wir bei dieser geschäftskritischen Infrastruktur keine Kompromisse bei der Skalierung oder Betriebszeit eingehen sollten. Universal Storage von Vast Data ist eine ständig verfügbare Plattform, die sich problemlos mit unserem Datenprogramm skalieren lässt. Außerdem ist das System schnell. Die Verbesserung unserer Pipeline ermöglicht es uns, mit derselben Infrastruktur mehr Arbeit zu bewältigen, was uns Geld spart, während wir gleichzeitig die Wissenschaft vorantreiben und datenintensive Methoden der wissenschaftlichen Forschung fördern.«

Kosteneffizientes All-Flash-Rechenzentrum

CeGaT konnte die Vision eines All-Flash-Rechenzentrums verwirklichen, ohne exorbitante Speicherkosten in Kauf nehmen zu müssen. Universal Storage kombiniert die hohe Leistung, niedrige Latenz und Kapazität von All-Flash-Speichern im Hyperscale-Format mit neuartigen Algorithmen zur Speichereffizienz, um All-Flash-Infrastrukturen für ständig wachsende Datenmengen kostengünstig zu machen. Scheurenbrand sagt: »Mit VAST erhalten wir ein hochperformantes All-Flash-System zum Preis eines weniger leistungsfähigen Hybrid-Speichersystems.«

Peter Gadd, Vizepräsident bei VAST Data, ergänzt: »CeGaT hat es sich zur Aufgabe gemacht, die wissenschaftlichen Grenzen der Gendiagnostik zu erweitern. Das Beispiel von CeGaT zeigt die besonderen Leistungsmerkmale der DASE-Architektur und wie effiziente Speicherlösungen einen Beitrag zu lebensverändernder Forschung und Therapie leisten. Letztlich geht es um den Einsatz von Technologie für eine schnellere Erkennung, Prävention und personalisierte Behandlungspläne, alles im Bestreben, eine gesündere Welt zu schaffen.«

Moderne Datenplattform für Wachstum

Die DASE-Architektur von Vast bietet einen großen Sprung in Bezug auf Skalierbarkeit, Leistung und Ausfallsicherheit des Systems. Die All-Flash-Datenplattform ermöglicht es CeGaT, schneller Erkenntnisse aus riesigen Mengen genomischer Sequenzierungsdaten zu gewinnen und so medizinische Durchbrüche zu erzielen. Damit bildet die moderne Datenplattform die Grundlage für die Zukunft der ehrgeizigen Wachstumsstrategie von CeGaT und die wissenschaftliche Forschung sowie den Einsatz von künstlicher Intelligenz. (uh)


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