Translační genotypologie výrazně zrychluje výzkum rakovinné léčby

Zjišťování rozdílů a změn v genotypu, které spouští chorobu, je pro Translational Genomics Research Institute (TGen - Translační genotypový výzkumný institut) prioritou. Aby TGen podpořil neziskový výzkumný institut v jejich bádání, využívá technologii SGI ke zrychlení analýzy molekulárního profilování datových souborů sloužících pro výzkum léčby rakoviny. Systém SGI® Altix® 4700, který Institut koupil v dubnu 2007 prostřednictvím grantu Národního zdravotního institutu (National Institute of Health – NIH), bude sloužit vědcům z TGen k pochopení genotypových variací – tedy procesu, který vyžaduje srovnávací prohledávání enormních datových souborů. Tyto soubory mohou být okamžitě využity k diagnostice a léčbě choroby způsobem ušitým na míru jednotlivým pacientům. TGen si vybral systém SGI Altix 4700 s více než polovinou terabytu sdílené paměti, takže vědci z Institutu ve Phoenixu v Arizoně mohou vyhledávat napříč několika chromozomy, jež jsou všechny uloženy přímo v paměti, bez nutnosti rozložení problému na menší části, což umožňuje vědcům pozorovat celek místo skládání několika částí. Zatímco vlastní kód pro tato rozsáhlá hledání bude teprve napsán, TGen již oznámil, že benchmarky běžely v Národním centru pro biotechnologickou informaci (NCBI) BLAST (Basic Local Alignment Search Tool), algoritmus pro srovnání primární biologické sekvenční informace, ClustalW, program pro obecné užití mnohonásobného sekvenčního uspořádání pro DNA nebo proteiny. Testování prokázalo zlepšení výkonu až o 50 procent na 64bitovém systému SGI Altix ve srovnání se stejnou 32bitovou systémovou architekturou. „Technologie, a mikrosoubory především, umožnily, aby se bioinformatické datové soubory staly tak rozsáhlé, že je nyní nezbytné využívat 64bitovou výpočetní infrastrukturu s velkou pamětí, abychom byli schopni manipulovat a analyzovat tak datově náročné soubory jak naši vědci vyžadují“, uvedl James Lowey, ředitel pro vysoce výkonné biovýpočty, Translačního genotypového výzkumného institutu. „Konvenční 32bitové výpočetní architektury nemohou adresovat paměť nad 4GB. Tento limit představuje přibližně optimální analytický přístup díky neúměrně prodlouženým časům výpočetních analýz potřebných pro optimální matematické modely a výpočetní algoritmy.“ Molekulární profily datových souborů, které jsou analyzovány v TGen pokrývají maligní myelom (zhoubný nádor kostní dřeně), rakovinu kůže, Alzheimrovu chorobu, autismus a slinivku břišní, prostatu, tračník a rakovinu prsu. S použitím „microarrays“ nepřesáhne jednotlivý soubor 150 MB. Prohledat a srovnat genetické vzory představuje pro vědce projít stovky a stovky jednotlivých souborů. Kód společnosti TGen využije výpočetní síly globálně sdílené paměti systému SGI Altix pro běh „microarrays“, při hledání variací tak detailních jako je změna jednoho proteinu a bude se snažit určit jaký efekt to má napříč celým spektrem pozorování.