HPC-Cluster für die Sequenzierung
Die Wissenschaftler des BIH in der Charité arbeiten daran, das SARS-CoV-2-Virus besser zu verstehen.
Die Experten des Digital Health Center des Berlin Institute of Health in der Charité (BIH) stehen bei der Erforschung von Covid-19 an vorderster Front. Mithilfe der Genom-Sequenzierung wollen sie Hochrisikopatienten identifizieren und gezielte Behandlungstherapien entwickeln. Für die Analyse und Verarbeitung der enormen Datenmengen setzen die Wissenschaftler des BIH auf eine High-Performance-Computing-Lösung (HPC) von Dell Technologies.
Wissenschaftler rund um den Globus arbeiten daran, das SARS-CoV-2-Virus besser zu verstehen: Eine zentrale Rolle bei der Beantwortung auftretender Fragen nimmt die Einzelzell-RNA-Sequenzierung ein, um z. B. herauszufinden, welche Zellen der Lunge und der Bronchien Ziel einer Covid-19-Infektion sind.
Hochaufgerüstete IT-Infrastruktur
Die Sequenzierung der RNA einer einzelnen Zelle dauert ungefähr einen Tag. Die nachfolgende Datenanalyse ist äußert rechenintensiv und sehr komplex. An der Charité ist die hochaufgerüstete IT-Infrastruktur zwar leistungsfähig, mit den aktuellen wissenschaftlichen KI-Berechnungen und Datenanalysen allerdings schon jetzt gut ausgelastet. Um den vermehrten Anforderungen gerecht zu werden, hat das Digital Health Center seinen HPC-Cluster mit acht EMC-Poweredge-R740xd-Rack-Servern erweitert. Diese sind jeweils mit zwei Intel-Xeon-Gold-6252-CPUs (24 Kerne, 2,1 GHz) ausgestattet und wurden vom Systemintegrator System Vertrieb Alexander (SVA) aus Wiesbaden implementiert. Linear zur Anzahl der Knoten und dank optimierter Abläufe skalierte auch die Anzahl der in einem bestimmten Zeitraum analysierbaren Zellen erheblich – die BIH-Experten können jetzt schneller erforschen, wie Wirtszellen auf eine Infektion reagieren, und so Erkenntnisse dazu liefern, wie das Virus aufgehalten oder zumindest eingebremst werden kann. Im Rahmen des Medizininformatik-Konsortiums HiGHmed arbeiten die Beteiligten darüber hinaus an der Entwicklung einer sofort einsatzbereiten Appliance. HiGHmed bündelt und integriert Kompetenzen von neun Universitätskliniken und medizinischen Fakultäten sowie Partnern aus Wissenschaft und Industrie mit dem Ziel, innovative Informationsinfrastrukturen zu entwickeln und so einen schnelleren Transfer von Ergebnissen aus der Forschung in die klinische Praxis zu ermöglichen.
Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 11/2021. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.
Zudem kooperiert Dell Technologies mit dem bundesweiten Empaia-Konsortium bei der Nutzung Künstlicher Intelligenz für die histopathologische Diagnostik. Empaia wird vom Institut für Pathologie an der Charité Universitätsmedizin koordiniert und verfolgt das Ziel, Ärzten den Einsatz von validierten und zertifizierten KI-Lösungen routinemäßig zu ermöglichen. „Dazu mussten die bisher rein analogen Prozesse und Verfahren nicht nur digitalisiert, sondern auch um KI-Technologien erweitert werden. Digitale Bilder eignen sich besonders gut für die Analyse mit neuronalen Netzen“, so Empaia-Projektkoordinator Peter Hufnagl.
Bildquelle: BIH/Patricia Ebel
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