Google Cloud als universelle Lösung

Allcyte

Allcyte ist ein Biotech-Unternehmen, das sich auf die Krebsforschung spezialisiert hat. CLOUDPILOTS bietet die notwendige Unterstützung auf der Google Cloud Platform.

Herausforderung & Lösung

In der Gründungsphase konnte die Firma auf institutionelle High-Performance-Computing (HPC) Ressourcen zurückgreifen. Als der Analysebedarf stieg und Allcyte sich zu einer unabhängigen Firma entwickelte, wurde die Bildanalyse auf die Google Cloud Platform (GCP) ausgelagert. Seit 2017 hat Allcyte Millionen von Bildern von Patientenproben analysiert, um die voraussichtliche klinische Wirksamkeit einer großen Anzahl von Krebsbehandlungen zeitgleich zu ermitteln -- vor dem Start kostenintensiver und risikobehafteter klinischer Studien.

Über Allcyte

Allcyte ist ein Biotech-Unternehmen, das fortgeschrittene Mikroskopie mit künstlicher Intelligenz verbindet, um die Krebsforschung voranzutreiben und so die Entwicklung neuer Medikamente unterstützt. Allcyte's innovative Pharmacoscopy®-Plattform ermöglicht es, die Wirksamkeit von Krebsmedikamenten auf der Einzelzellebene abzuschätzen. In Zusammenarbeit mit CLOUDPILOTS und Google implementierte Allcyte einen flexiblen GPU-Cluster, um die nächste Generation AI-gestützter Hochdurchsatzmikroskopie und Bildanalyse umzusetzen

Allcyte: Kombination von Einzelzellmikroskopie und AI...

...zum Profiling von Krebsmedikamenten in primären menschlichen Geweben.

Allcyte's innovative Pharmacoscopy®-Plattform ermöglicht es, die Wirksamkeit von Krebsmedikamenten auf der Einzelzellebene abzuschätzen. In Zusammenarbeit mit CLOUDPILOTS und Google implementierte Allcyte einen flexiblen GPU-Cluster, um die nächste Generation AI-gestützter Hochdurchsatzmikroskopie und Bildanalyse umzusetzen.

Allcyte’s Pharmacoscopy®-Plattform

  • Erfasst, speichert und analysiert jedes Jahr mehr als 100 Terabyte Bilddaten.
  • Setzt dank Kubernetes Cluster Autoscaling die Analyse auf schnelle, zuverlässige und bedarfsgerechte Weise um.
  • Ermöglicht reproduzierbare Analysen sowie fortlaufende Verbesserungen durch Einsatz des Cloud Build Continuous Integration Systems.

Das Biotech-Startup Allcyte erfasst und analysiert zehntausende Mikroskopiebilder pro Stunde von Krebszellen direkt in menschlichen Gewebeproben, um eine Vorschau auf die Effektivität von Krebsmedikamenten in individuellen Patienten zu ermöglichen. 

Allcyte wurde als Spin-off des Forschungszentrums für Molekulare Medizin (CeMM) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften gegründet. In der Gründungsphase konnte die Firma auf institutionelle High-Performance-Computing (HPC) Ressourcen zurückgreifen. Als der Analysebedarf stieg und Allcyte sich zu einer unabhängigen Firma entwickelte, wurde die Bildanalyse auf die Google Cloud Platform (GCP) ausgelagert. Seit 2017 hat Allcyte Millionen von Bildern von Patientenproben analysiert, um die voraussichtliche klinische Wirksamkeit einer großen Anzahl von Krebsbehandlungen zeitgleich zu ermitteln -- vor dem Start kostenintensiver und risikobehafteter klinischer Studien. Gestützt durch immer realistischere, patientenzentrierte Modelle hat sich die Pharmacoscopy® als ein effektives Werkzeug in den frühen Phasen des Wirkstoffentwicklungsprozesses sowie der Präzisionsmedizin bewährt. 

2019 war Allcyte’s Computational Team bereit für die nächste Herausforderung: wie kann Pharmacoscopy über den Blutkrebs hinaus auf vielschichtige Krebsindikationen angewendet werden? Disseminierte Tumorzellen (DTC) können im Verlauf mehrerer Krebsindikationen auftreten, einschließlich Pankreas-, Eierstock- und Lungenkrebs. Während Blutkrebszellen aber homogen sind und daher mit bewährten klassischen Bildanalysemethoden analysiert werden können, sind DTC morphologisch sehr durchmischt. Dies erfordert die präzise Erkennung komplexer Objekte im Hochdurchsatzverfahren; eine Aufgabe, für die moderne Region-based Convolutional Neural Networks (R-CNNs) ideal geeignet sind. Die Entwicklung dieser AI-Lösungen für die Pharmacoscopy® erforderte das schnelle Prototyping und die Bereitstellung einer neuartigen, GPU-basierten Analysepipeline in der Cloud.

Schneller Übergang vom Prototypen zum Einsatz

Die hohe Anpassungsfähigkeit der GCP - vom Analyseprototypen zur Inbetriebnahme - ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber traditioneller, lokaler IT-Infrastruktur. Nach dem raschen Einrichten der Entwicklungsinfrastruktur konnten Allcyte’s Forscher dank Google Workspace und Cloud Storage innerhalb weniger Tage bereits auf vorhandene Daten zugreifen und die Arbeit aufnehmen.

Case Study Allcyte Medizin Forschung Google Cloud

„Verglichen mit unflexiblen lokalen Lösungen war unser größtes Anliegen mit der GCP, neue Analyseströme schnell skalieren zu können. Im Gegensatz zu klassischen Bildanalyselösungen erforderte die neu entwickelte Deep-Learning-Plattform für die Analyse disseminierter Tumorzellen GPU-fähige Hardware. Durch die Umsetzung in der Cloud mit Kubernetes konnten wir schnell und ohne große Vorabinvestition die neue Architektur testen und zum Einsatz bringen. Die Arbeit in der Cloud hat Forschung und Entwicklung bei Allcyte enorm unterstützt.“

Bald darauf war ein Prototyp einsatzbereit: Mit R-CNNs konnten Bilder komplexer DTC-Zellproben mit hoher Genauigkeit auf einer einzelnen GPU-Maschine analysiert werden: 9600 Bilder alle zwei Stunden. Um das Ziel zu erreichen, hunderttausende von Bildern innerhalb weniger Stunden zu analysieren, arbeitete der Allcyte Datenwissenschaftler Florian Rohrer mit CLOUDPILOTS zusammen, um den Prototypen in eine skalierbare Clusterlösung zu übersetzen.

Flexible Cluster mit unbegrenzter Skalierung

Die neue DTC-Analysepipeline von Allcyte war aufgrund der Stoßweisen, anspruchsvollen Arbeitslast nicht für herkömmliche HPC-Umgebungen geeignet: Für eine lokale Lösung wäre es erforderlich gewesen, jederzeit überschüssige Kapazitäten aufrechtzuerhalten. Durch die Cloud-basierte Kubernetes-Lösung können Daten direkt von ihrem Standort in der Cloud abgerufen werden, während sich die verwendeten Maschinen flexibel im hochparallelen Betrieb ohne Netzwerkengpässe skalieren lassen. Durch die automatische Clusterskalierung können Dutzende von leistungsstarken GPU-Computern bei Spitzenanforderungen abgerufen und im Standby auf eine einzelne Maschine reduziert werden.

Neben den Leistungsanforderungen der Analyse stellt Allcyte hohe Anforderungen an Rückverfolgbarkeit und Reproduzierbarkeit. Gleichzeitig sollen kontinuierlich verbesserte Versionen von AI-Modellen nachvollziehbar sein. Um den Überblick zu behalten, setzt Allcyte auf die integrierte Überwachung durch Stackdriver. Zusätzlich erleichtert Cloud Build den Entwicklungs-, Integrations- und Bereitstellung-Zyklus, sodass eine neue Version der Software auf Github innerhalb weniger Minuten in eine einsatzfähige Form gebracht werden kann. Als Resultat wird somit jede einzelne Analyse nachverfolgbar und ist bis hinunter auf die spezifische Version der Softwareumgebung durchgängig reproduzierbar.

Zukunftsaussichten

Die Veröffentlichung der DTC Pharmacoscopy® Pipeline repräsentiert die zweite umfangreiche Innovation der Allcyte Analyseinfrastruktur innerhalb der letzten zwei Jahre. Da das Unternehmen seinen Anwendungsbereich immer weiter ausbaut, wird die Fähigkeit, neue Analyseströme schnell zu entwickeln und bereitzustellen ein Schlüsselfaktor für den Erfolg sein. Als datengetriebenes Unternehmen entwickelt Allcyte auch seine Datenspeicherinfrastruktur kontinuierlich weiter. Google Cloud Storage bietet dafür eine robuste, leistungsstarke Grundlage. In der Zukunft möchte Allcyte darüber hinaus Data Warehousing Lösungen wie Big Query nutzen, um die Resultate der Pharmacoscopy® Pipeline direkt für die Integration mit weiteren Analyseströmen verfügbar zu machen - und damit wertvolle Einblicke in die Mechanismen und Wirksamkeit neuartiger Krebsmedikamente zu erzielen.

Der Cloud Anbieter überzeugt
Produkt

Informationen zur Google Cloud Platform (GCP)

Google Cloud Platform erspart Euch kostspielige Investitionen und setzt auf hohe Skalierbarkeit, die Euch hilft die Innovation im Unternehmen voranzutreiben!

blonde frau mit sparschwein
Referenz

Moonfare und CLOUDPILOTS: Google Workspace Erfolgsduo

Moonfare vertraut auf CLOUDPILOTS als Google Workspace Partner für erstklassige Unterstützung und wettbewerbsfähige Tarife.

Digitalisierung mit Google
Referenz

Dolphin Technologies: Skalierbare Google Cloud-Lösung

Dolphin Technologies bringt mit ihrer Applikation Autofahrer und Versicherungen näher zusammen. CLOUDPILOTS unterstützt mit der Infrastruktur auf Google Cloud Platform.

esl min
Referenz

Game-Changing Migration: CLOUDPILOTS & ESL FACEIT Group

Eine reibungslose Migration: CLOUDPILOTS integriert neue Unternehmen in die Google Workspace-Umgebung der ESL FACEIT Group.

Lösung 05.04.23

Mit unseren Experten zur optimalen Cloud-Lösung!

Mit Cloudpilots zur Google Cloud Platform - Wir unterstützen Dich bei Deiner Migration in die Cloud und modernisieren Deine Workloads.

Wir begleiten Euch in die Google Cloud
Service

Managed Service für Google Workspace

Unter dem Namen Autopilot bietet Euch CLOUDPILOTS einen Managed Service für Google Workspace. Damit seid Ihr rundum sorglos in der Google Cloud unterwegs - Erfahrt jetzt mehr!

Referenz

Brickwise: Unterstützung beim Software-Rollout-Prozess

Brickwise bringt konkret interessierte Investoren und Immobilienverkäufer auf einem Marktplatz zusammen und ermöglicht ihnen den Handel mit digitalisierten Immobilienanteilen.

CLOUDPILOTS, Google Workspace, G Suite, Google Cloud, GCP, MeisterTask, MindMeister, Freshworks, Freshdesk, Freshsales, Freshservice, Looker, VMware Engine
News 04.08.20

Gaming Spezialisierung

Nachdem CLOUDPILOTS Unternehmen & Organisationen in der Gamingbranche bei der Cloud-Migration unterstützen durfte, bestätigt uns Google jenes, was uns schon lange klar ist: CLOUDPILOTS ist Experte für Gaming. Damit erhalten wir den wohl renommiertesten Ritterschlag, den es in unserer Community gibt - wir freuen uns!

Schulung 02.06.23

Praxisorientierte Schulungen für Google Workspace und GCP

Verbessert Eure Fähigkeiten in Google Workspace und GCP mit unseren praxisorientierten Schulungen. Optimiert Eure Arbeitsabläufe und steigert Eure Leistungsfähigkeit.

Referenz

Zentiva Pharma: Effizienter Kundensupport mit Freshdesk!

Wie CLOUDPILOTS mit einer Custom App bei Zentiva Pharma den Support revolutionierte: Vom Fax zum automatisierten Ticketprozess.

Event

CLOUDPILOTS presents: Breakfast & Learn Graz

Gemeinsam mit Google zeigen wir, wie Cloud und GenAI Eurem Unternehmen den entscheidenden Vorsprung sichern.

femal traveler taking a picture
Referenz

Effiziente Google Workspace Migration bei Leistenschneider

Erfahrt, wie Cloudpilots Leistenschneider nahtlos zu Google Workspace migrierte, Zusammenarbeit stärkte und Innovation förderte.

Google Cloud News
Referenz

European Pressphoto Agency: Datenübertragung leicht gemacht!

Die European Pressphoto Agency (epa) ist eine internationale Bildagentur mit Sitz in Frankfurt und wurde 1985 von sieben europäischen nationalen Nachrichtenagenturen gegründet.

Referenz

Waterdrop goes Google

Die Quintessenz des Lebens - Wasser - ist für das österreichische Unternehmen Waterdrop Microdrink GmbH Dreh und Angelpunkt ihrer Produktpalette.

Lernplattform für Schüler
Referenz

Holtzbrinck Verlagsgruppe nutzt Google Workspace

Die Holtzbrinck Verlagsgruppe ist ein internationales Familienunternehmen, das sich auf Publikationen im Bereich der Wissenschaft & Bildung fokussiert und diverse Zeitungen und Magazine herausgibt.

Referenz

JUFA Hotels: Ein Sprung in die Gegenwart

JUFA Hotels verfügt über 60 Standorte, die quer über Zentraleuropa verteilt liegen. Hoch oben in den Alpen und direkt am Meer, ihr Angebot ist vielfältig - genauso wie die Herausforderungen in der IT.

In die Google Cloud Workspace
Referenz

woom: Die zentrale Lösung für ihre Office-Produkte

Woom produziert Fahrräder, die auf Kinder zugeschnitten sind. Von ergonomischen Sitzmöglichkeiten, bis hin zu kleineren Bremsen, haben sie alles für ein schönes Erlebnis durchdacht.

Frisches Customer Engagement mit Freshworks und CLOUDPILOTS
Referenz

State of the Art Ticketing-System für Niceshops

Niceshops entwickelt Onlineshops in verschiedenen Produktsegmenten und das in mehreren europäischen Märkten. Knapp eine Million Menschen besuchen Monat für Monat ihre Shops.

sehen!wutscher Filiale innen
Referenz

sehen!wutscher: Den Durchblick mit Google Workspace

Mit über 70 Filialen quer durch Österreich, gilt sehen!wutscher als einer der größten Optiker im Land. Mit CLOUDPILOTS leben sie auch hinter den Kulissen Präzision und Qualität.

Referenz

Globale Systeme gestalten: MED-EL setzt auf Google Cloud

Erfahrt, wie MED-EL mit der Hilfe von Google Cloud eine Anwendung, die weltweit genutzt wird, entwickelt und bereitstellt.