2016年02月18日 星期四 23:57:08

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Company | 新銳公司 2018年 Vol. 52

企業級高速分析平臺 解碼基因大數據

亞大基因讓資料科學家加速精準醫療

撰文/徐淨 攝影/林以璿

當今基因體時代趨勢,隨著定序技術飛躍式的進步,成本已自2009年10萬美元,大幅下降至現在只要數百美元便可達成。然而,這些大量的定序資料若未經處理,終究只是一堆沒有資訊意義的符碼。整體產業鏈價值將繼續往下游探伸,真正能夠提升基因價值,需借助這群數據科學家。

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兩位來自趨勢科技的軟體工程師– 張明台( 左二) 與蘇中才( 右一),聯手創辦亞大基因,要挑戰基因體中的「駭客」。

 


 

亞大基因科技兩位共同創辦人─張明台和蘇中才,來自知名防毒軟體科技公司─趨勢科技,過去,他們負責對付的是網路安全、電腦病毒。2015年4月,兩名軟體工程師發現新的題目,決定離開舒適圈,挑戰基因體中的「駭客」。

在偶然的機緣下,兩位和臺大醫院基因醫學部醫師陳沛隆和臺灣大學生物產業機電工程學系教授陳倩瑜聊到當前臨床醫學面臨到的瓶頸,「現今基因資料量的產生快速而大量,卻沒有足夠的資訊能量應對。」

因對大數據處理的經驗,兩位燃起了創業基因,決定利用擅長的數據挖掘演算法(data mining algorithm)彌補這個缺口。他們也認為這是一個嶄新、領先並具有意義的題目,「不想只做一些『for fun』的東西,我們想要對人類健康有實際價值的貢獻。」執行長張明台說道。

談起新創之初,兩位也表示,趨勢科技開放創新的公司文化是重要的一波助力。「當初Eva (趨勢科技執行長陳怡樺)也很支持我們內部創業,也是重要天使人之一,只不過,我們的題目和資訊安全比較沒有直接相關,所以才另起新創。」張明台表示。

 

探索汪洋未知的98.5%

雖然,自2001年人體基因圖譜初步里程碑達成,至今已過十餘年光景,然而,過去醫學對基因體與疾病之間的關係僅專注在外顯子(Exon)區域,最多只占基因體1.5%左右。若想連那龐大的98.5%基因體資訊一起處理,現有的分析工具處理效率不佳,而全球的臨床醫學正往全外顯子定序(whole-exome sequencing, WES)、全基因體定序(whole-genome sequencing, WGS)的方向上努力。

目前臨床上面臨未知的罕病,想在基因中尋找出變異點進行診斷治療,特定基因篩選方式(gene panel)能力相當有限。一個人全基因體定序原始數據資料量約100GB,要在當中找出變異點,以過去傳統演算法,可能一星期也找不出病因。

端看歐美各國近年大量投注在全基因體應用的資源,可見各國對基因醫學的重視,「生物資訊力就是國家競爭力」蘇中才說。

 

彈性的企業級加速運算平臺

目前在次世代定序(Next-Generation Sequencing, NGS)分析當中,不但沒有一個公定標準流程,各實驗室也由於資訊能量涉入尚淺,導致分析流程雜亂且效率不佳。

看見這樣的趨勢,亞大基因一腳跨入基因體分析領域,也立即發現產業中一個相當重要的特性─既有分析工具是難以撼動的。也許多數人就因此作罷,不過,亞大基因反而認為這是制定市場遊戲規則的契機。

亞大基因自有開發的運算平臺,可靈活應用在各實驗室既有分析流程上,增加其運算環境穩定性、擴充性,最重要的,倚賴分散式運算達到平行「加速」。

過去國外經驗,有的以高速電腦(High-Performance Computing Cluster)支援高效能硬體運算,然而建置不易、費用昂貴。

亞大基因創建則是提升研究端資料分析的能力,而不是賣一個全新的工具要使用者改變習慣。

然而,儘管一家新創公司對自己的系統再有信心,亞大基因同樣也要面臨市場的考驗,需要相當多引用、發表,以實證它優異的表現。「這和我們過去在軟體業做了十幾年的經驗不同。」

目前,亞大基因主要的服務模式分為兩大方向,一是和基因定序服務廠商搭配合作,二是提供基因體核心實驗室分析服務。

國內定序服務廠商眾多,亞大基因可提供軟體授權,安裝在本地端既有硬體,或是提供雲端運算(cloud computing)平臺,強化定序服務公司產出報告的品質,直接幫客戶完成end to end的服務。

最怕的是,目前市場上對資訊科學專業度的認識還不夠。「類似20年前,你買電腦,會送你軟體」,蘇中才解釋,現在買定序儀器或是定序廠商一樣有提供分析軟體或服務。但是,免費的,品質終究是不同。

 

>>本文節錄自《環球生技月刊》Vol. 52

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