AstraZeneca setzt auf die Cloud im Kampf gegen Covid-19

Das Pharmaunternehmen AstraZeneca hat gemeinsam mit seinem Forschungspartner, der Universität Oxford, als eines der ersten an der Erforschung, Entwicklung und Einführung eines Impfstoffs zur Eindämmung des Coronavirus gearbeitet.

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Die erste Dosis des Oxford-AstraZeneca-Impfstoffs wurde Anfang Januar 2021 in Grossbritannien verabreicht. Seitdem erkennen die meisten Länder der Welt den Impfstoff offiziell an, sodass er in Impfzentren und Hausarztpraxis angeboten werden kann.

In den Medien wurde vor allen anderen Aspekten das hohe Tempo bei der Erforschung des Impfstoffs thematisiert. Dabei geschieht ein Grossteil der Arbeit, der oft übersehen wird, hinter den Kulissen. Für die Entwicklung und Verbreitung des Impfstoffs, aber auch bei der Beobachtung von möglichen Nebenwirkungen müssen grosse Datenmengen dezentral gesammelt und in Echtzeit verarbeitet werden. Damit der Covid-19-Impfstoff also zum Einsatz in der Bevölkerung kommen und weiterentwickelt werden kann, muss zuerst die IT-Infrastruktur stimmen. So trägt Cloud Computing einen wesentlichen Teil zum Schutz der Bevölkerung gegen Covid-19 bei. Dafür holte sich das Pharmaunternehmen Unterstützung vom datenorientierten Cloud-Software-Anbieter ­Netapp, um bei der Migration in die Public Cloud und beim Aufbau einer hybriden Multi-Cloud-Infrastruktur zu helfen.

Vier Cloud-Angebote und ein Rechenzentrum

Für die Forschungs- und Arbeitsprozesse kommen die vier Plattformen der Cloud-Anbieter Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud Platform und Alibaba zum Einsatz. Dadurch kann das Unternehmen auf die unterschiedlichen Möglichkeiten zurückgreifen, die die verschiedenen Cloud-Firmen anbieten. Darüber hinaus sind die Verbindungsmöglichkeiten von Equinix im Einsatz, um die jeweiligen Cloud-Technologien aller vier Unternehmen über die eigenen Rechenzentren zugänglich zu machen.

Für die Architektur, Design und Governance der IT-Infrastruktur ist Scott Hunter, Global Infrastructure Services Director bei AstraZeneca, mit seinem Team verantwortlich. Das bedeutet, dass er sämtliche Unternehmensabläufe kontrolliert, die in der hybriden Multi-Cloud-Umgebung, die im Unternehmen auch AZ-Cloud genannt wird, ablaufen. Er nennt als Beispiel für den Einsatz verschiedener Angebote aus der Public Cloud, dass es in dem Pharmaunternehmen integrierte Betriebsprozesse und Funktionen gibt, die natürliche Sprache in Kombination mit der Suchfunktion von Azure verarbeiten. Gleichzeitig hat sich in der Forschung das Infrastructure-as-a-Service(IaaS)-Modell von AWS bewährt.

Zeitdruck verschärft die Herausforderungen im ­Datenmanagement

Die grösste Herausforderung in der Erforschung und Entwicklung des Covid-19-Impfstoffs ist der Zeitdruck. Normalerweise wurden in Zeiten vor der Pandemie Antikörper nur an kleinen Bevölkerungsgruppen getestet und über einen Zeitraum von 12 bis 24 Monaten oder sogar über längere Zeiträume schrittweise erhöht. In einer globalen Pandemie fehlt jedoch die Zeit, die dieser Prozess üblicherweise einnimmt. Stattdessen wurden weltweit zwei Milliarden Impfdosen innerhalb sehr kurzer Zeit verabreicht. Dabei fallen mit jeder Injektion Daten zu den Patienten und Nachwirkungen an, die aufgenommen und weiterverarbeitet werden müssen.

Dass besonders bei unerwünschten Ereignissen und Verläufen diese Daten wichtig sind, unterstreicht Scott Hunter. Nur so lasse sich sicherstellen, dass die Daten in Echtzeit an die entsprechenden richtigen Organisationen weitergeleitet werden. Im Verlauf des Prozesses werden die Daten mit den vorhandenen Informationen zu den Patienten und ihren aktuellen Therapien sowie mit ihrer Medikamenteneinnahme abgeglichen. Dadurch können unerwünschte Nebenwirkungen vermieden werden. Damit die Daten des Unternehmens jederzeit genau dort genutzt werden können, wo sie benötigt werden, hat das Unternehmen Netapp zur Unterstützung einbezogen.

Mit einer Data-Fabric-Strategie die Datenflut ­bewältigen

Schon seit fünf Jahren setzt das Pharmaunternehmen auf die datenbasierten Lösungen des Softwareunternehmens, weshalb es nahelag, sich an diesen Partner zu wenden. Die Leistungsanfrage überzeugte das Team davon, eine Data Fabric zu entwickeln. Dahinter verbirgt sich eine Architektur und ein Portfolio von Datenservices, die diverse Endpunkte in On-Premises- und Cloud-Umgebungen miteinander verbinden und sie mit einheit­lichen, übergreifenden Funktionen ausstatten.

Die Partner entwickelten eine für die Infrastruktur von AstraZeneca angepasste Data-Fabric-Strategie, die Datentransparenz und Einblicke aus Daten, Datenzugriff und -kontrolle sowie Datensicherung und -sicherheit herstellt. So können die Daten von allen vier Cloud-Anbietern, mit denen das Unternehmen zusammenarbeitet, zusammengeführt und den Partnern sowie Forschungsinstituten bereitgestellt werden, um die Entwicklung weiterer Covid-19-Behandlungen und -Therapien zu unterstützen. Im Datenmanagement spielt es dabei keine Rolle mehr, aus welcher Cloud die Daten ursprünglich stammen.

Vor Umsetzung des Hybrid-Multi-Cloud-Ansatzes stellte die grösste Herausforderung die Datenkonvertierung dar. Durch die Vereinheitlichung im Rahmen der Data Fabric ist jedoch keine Konvertierung mehr notwendig. Daten können zwischen On-Premise und Public Cloud schnell und einfach verschoben sowie Anwendungen jederzeit gestartet werden.

Vom digitalen Beipackzettel bis zur Forschung

Die Vorteile und Effizienz der hybriden Cloud-Umgebung mit Services verschiedener Anbieter kamen insbesondere dann zum Vorschein, als der Impfstoff offiziell und weltweit eingeführt wurde. Denn nicht jedes Land verfügt über ein nah angrenzendes Rechenzentrum. In diesen Regionen werden Public-Cloud-Services eingesetzt, um ein sicheres und effizientes Datenmanagement bereitstellen zu können. Diese Infrastruktur soll gewährleisten, dass die erhobenen Daten zu Patienten, Vorerkrankungen und Therapien nicht nur richtig erfasst, sondern auch konsolidiert werden.

Auch bei der Informierung der Öffentlichkeit über den Impfstoff spielen Daten eine wichtige Rolle. Normalerweise würde ein Beipackzettel alle wichtigen Informationen zusammenfassen und jeweils in der Landessprache bereitstellen. Aufgrund des engen Zeitfensters kam in diesem Fall eine neuro-linguistische Programmierung zum Einsatz, um die Informationen auf der Website in verschiedenen Sprachen zu veröffentlichen. So können die Informationen den Patienten zur Verfügung gestellt und Ergänzungen schneller umgesetzt werden.

Das Unternehmen vertraut zudem einem “Security by Design”-Ansatz, der Scott Hunter zufolge von entscheidender Bedeutung ist, da während der Pandemie besonders die Daten und Informationen aus Forschung und Entwicklung zur Zielscheibe für Cyberkriminelle geworden sind. Der IT-Experte bestätigt, dass sein Unternehmen im Visier vieler bösartiger Akteure steht und fünf bis sechs Millionen Angriffe pro Tag verzeichnet. Deshalb wurden IT-Sicherheitsstrategien implementiert, damit im Katastrophenfall oder anderen Datenschutz-Szenarien keine wichtigen Daten aus der hybriden Multi-Cloud verloren gehen, deren Verlust Forschung und Entwicklung hemmen würde.

Die Erforschung eines Covid-19-Impfstoffes beruht auf Daten – nicht nur den Daten aus dem Labor, sondern auch von Patienten, Therapien und Nebenwirkungen, die im Kontext der Impfung relevant sein können. Umgekehrt basiert auch die Aufklärung der Öffentlichkeit in den jeweiligen Landessprachen darauf, Daten zu verarbeiten und weltweit bereitzustellen. Wenn wir diese Aspekte berücksichtigten, dann hängt die Eindämmung des Coronavirus und das Ende der Pandemie nicht nur zu einem essenziellen Teil vom Fortschritt der Wissenschaft ab, sondern auch von der dafür benötigten, sicheren und gleichzeitig effizienten Dateninfrastruktur in den beteiligten Unternehmen und Institutionen.