SAP HANA wird 1

Foto: iStockphoto

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Vor einem Jahr kam die In-Memory-Appliance von SAP auf den Markt. SAP.info würdigt eine Technologie anhand der neuen Chancen für die Behandlung von Krebs.

Laut Angaben der Weltgesundheitsorganisation erkranken jährlich elf Millionen Menschen an Krebs. Nahezu acht Millionen sterben an der Krankheit. Man geht davon aus, dass die Zahl der Krebsdiagnosen bis 2020 auf mehr als 16 Millionen jährlich steigen wird. Immer mehr Menschen werden betroffen sein.

Jährlich 11 Millionen neue Krebserkrankungen

Am 18. Juni war der erste Geburtstag von SAP HANA – der Plattform, mit der die SAP AG die In-Memory-Datenbanktechnologie verfügbar macht. Das Unternehmen hofft auf eine gute Zukunft für SAP HANA. Denn die Plattform nimmt nicht nur in der Unternehmensstrategie eine Schlüsselstellung ein, sondern leistet auch einen Beitrag zum Kampf gegen Krebs: SAP HANA unterstützt die medizinische Wissenschaft bei der Entwicklung wirksamer Behandlungsmethoden, ganz nach dem Motto der Deutschen Krebshilfe: Helfen. Forschen. Informieren.

Krebs ist ein Oberbegriff für mehr als 500 Erkrankungen, die mit einem unkontrollierten Zellwachstum einhergehen. Das Wuchern solcher atypischer Zellen, ob erblich oder durch Umwelteinflüsse bedingt, geht mit diversen spezifischen Veränderungen der DNA einher, die noch nicht vollständig erforscht sind. Mit anderen Worten: Die Ursachen von Krebs sind nicht genau bekannt. Dennoch können Menschenleben gerettet werden.

Diesem Ziel dient die sogenannte Translationale Krebsforschung. Dabei werden anhand von Daten aus Laboruntersuchungen, klinischen Tests und Bevölkerungsstudien klinische Anwendungen entwickelt, mit denen Inzidenz, Morbidität und Mortalität von Krebs gesenkt werden können, obwohl seine Entstehung nicht geklärt ist. Zunächst analysieren die Wissenschaftler Daten, die mithilfe der DNA-Sequenzierung und der Proteonik gewonnen wurden (unter Ersterer versteht man das Ablesen einzelner Abschnitte des menschlichen Genoms und die Ermittlung damit zusammenhängender Muster, unter Letzterer die Untersuchung von Aufbau und Funktion der Proteine). Diese Erkenntnisse werden dann mit Diagnose- oder Therapiedaten kombiniert, die beispielsweise aus bildgebenden Verfahren und aus Blut- oder Gewebeanalysen bei Krebspatienten stammen. Anhand der Gesamtdaten können sich die Mediziner ein besseres Bild von den Prozessen machen, die dem Krebs zugrunde liegen, und für jeden Patienten präventive und therapeutische Maßnahmen entwickeln, die genau auf sein genetisches und klinisches Profil abgestimmt sind – eine wahrhaft individuelle Behandlung.

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Der Forschungsaufwand ist atemberaubend. Man betrachte nur die Menge der Rohdaten: Das Genom eines Menschen besteht aus drei Milliarden Basenpaaren. Bei einer vollständigen DNA-Sequenzierung ergibt sich also ein durchschnittliches Datenvolumen von 1,5 Gigabyte pro Person. Die Wissenschaftler sequenzieren im Durchschnitt die Genome von 167 Menschen pro Woche, was einer Datenmenge von 250 Gigabyte entspricht. Durch die Ermittlung von Mustern kann sich diese Menge noch um den Faktor 20 erhöhen. Zur Veranschaulichung: Damit entsteht alle zwei Wochen ein Datenvolumen (10 Terabyte), das dem gesamten Archiv der Library of Congress in den USA entspricht – 130 Millionen Bände auf mehr als 850 Regal-Kilometern. Hinzu kommen die ungeheuren Datenmengen, die täglich im Zuge der Anwendung diagnostischer und therapeutischer Verfahren bei Millionen Patienten erzeugt werden. Dieser gigantische Datenvorrat muss kodiert, ausgewertet und auf sinnvolle Muster hin überprüft werden, um wirksamere Methoden der Krebsbehandlung zu entdecken.

Die In-Memory-Technologie von SAP HANA macht solche Analysen möglich. Da selbst Datensätze von enormen Ausmaßen anstatt auf der Festplatte im Arbeitsspeicher vorgehalten und verarbeitet werden, können Wissenschaftler riesige Datenmengen außerordentlich schnell auswerten. „Für die Entschlüsselung des ersten Genoms haben wir 15 Jahre und 3 Mrd. Dollar gebraucht“, erklärt George Church, Professor für Genetik an der Harvard Medical School und Direktor des Center for Computational Genetics. „Heute erledigt das ein einziger Computer in wenigen Wochen zu Kosten von 5.000 Dollar. Diese Kostensenkung haben wir in erster Linie völlig neuen Technologien zu verdanken.“

Forscher verarbeiten alle zwei Wochen 10 Terabyte an Daten

Um diesen technischen Fortschritt für Mediziner nutzbar zu machen, gibt es den SAP HANA Oncolyzer, eine mobile Anwendung für die Datenanalyse auf der Grundlage der In-Memory-Technologie von SAP. Damit können Ärzte unabhängig von ihrem Aufenthaltsort umgehend auf riesige Mengen strukturierter und unstrukturierter Daten zugreifen. Auswertungen, für die „Supercomputer“ früher Stunden oder Tage brauchten, stehen nun binnen weniger Sekunden auf dem iPad zur Verfügung.

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„Analysen, mit denen ein Onkologe früher drei bis vier Tage beschäftigt war, liegen nun innerhalb von zwei bis drei Sekunden vor. Die Ärzte gewinnen wertvolle Zeit und können sich gleich um Therapien kümmern, ohne tagelang auf die Ergebnisse zu warten“, erläutert Dr. Alexander Zeier vom Hasso-Plattner-Institut, wo der HANA Oncolyzer in Zusammenarbeit mit dem SAP Innovation Center Potsdam entwickelt wurde. „Im klinischen Bereich können sie damit anhand frei wählbarer Kriterien wie Krebsart, Krankheitsverlauf, Therapie, Alter oder Geschlecht Was-Wäre-Wenn-Szenarien erstellen und neue Hypothesen formulieren. Eine solche präzise Analyse hilft den Ärzten, ihren Patienten möglichst gezielte Therapien und frühzeitige Diagnosen zu bieten.“

SAP HANA: 33 Lösungen bei 350 Kunden im Einsatz

Die Verbesserung der Krebsbehandlung ist nur einer der Anfangserfolge von SAP HANA. Zum Ende des ersten Jahres, in dem SAP HANA allgemein verfügbar war, dient es bereits als Grundlage für 33 Lösungen bei mehr als 350 Kunden, darunter Colgate, Medtronic, T-Mobile, Groupon und Lenovo. Es wird von 64.000 Endbenutzern verwendet. Für Vishal Sikka vom SAP-Vorstand verkörpert die Plattform überdies die geistige Erneuerung des Unternehmens. „Im Januar  stellte sich heraus, dass keine andere Technologie in der Geschichte der SAP jemals so schnell gewachsen ist wie SAP HANA“, berichtet Sikka. „SAP HANA revolutioniert nicht nur unsere Branche, sondern zeigt auch, wie Technik das Leben verändern kann. Aus der ganzen Welt haben mich Kunden angerufen, um über das Potenzial von SAP HANA zu sprechen. Wir widmen diesen Jahrestag der Innovation und der Erneuerung unseres Denkens und Arbeitens durch SAP HANA.“

Von der nächsten Innovationswelle im Zuge von SAP HANA verspricht sich Sikka neue Anwendungen für die Genomanalyse, die den Fortschritt im Gesundheitswesen weiter vorantreiben. Auch für die Banken und die Versorgungswirtschaft sind neue Anwendungen vorgesehen. Dabei geht es zum einen um Energiemanagement und zum anderen um Angebote für die wachsende Bevölkerungsgruppe, die nicht über ein Konto bei einer Bank oder einem sonstigen Kreditinstitut verfügt – ein Problem, auf das der Einlagensicherungsfonds der USA, die Federal Deposit Insurance Corporation (FDIC), immer wieder hinweist.

„Ich bin ungeheuer gespannt darauf, was das nächste Jahr und die kommenden Innovationen von SAP HANA für uns bereithalten“, meint SAP-Vorstand Sikka.

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