18.12.2020

Ares Genetics erkennt dank AWS Cloud Antibiotikaresistenzen schneller

Amazon Web Services (AWS) unterstützt Startups bei den unterschiedlichsten Herausforderungen ihrer Geschäftsmodelle. Im Fall von Ares Genetics hilft die IT-Infrastruktur von AWS anhand von großen genetischen Datenmengen schnell das Therapieansprechverhalten von Krankheitserregern vorherzusagen.
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Ares Genetics: Stephan Beisken Head of Bioinformatics & Analytics
(c) Ares Genetics: Stephan Beisken Head of Bioinformatics & Analytics
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Antibiotika sind eine der wichtigsten Waffen bei der Bekämpfung bakterieller Infektionen. Der vermehrte Einsatz hat in den letzten Jahren allerdings vielfach zu Antibiotikaresistenzen geführt und erschwert es Medizinern zunehmend, Patienten wirksam zu behandeln. Hier setzt das 2017 gegründete digitale Diagnostik Startup Ares Genetics an, das die Testung auf Antibiotikaresistenzen und die Diagnostik im Gesundheitsbereich verbessern möchte: „Üblicherweise benötigen klassische Labortests einige Tage bis Wochen, um Antibiotikaresistenzen festzustellen. Man nimmt eine Probe vom Patienten, kultiviert sie, fügt ein Antibiotikum hinzu und analysiert, ob Bakterien wachsen oder nicht. Leider dauern diese Tests aber meist zu lange, um Patienten mit komplizierten Erkrankungen schnell und effektiv zu behandeln“, erklärt Stephan Beisken, Head of Bioinformatics & Analytics bei Ares Genetics.

Ares Genetics: DNA-basierte Tests ermöglichen die Vorhersage des Therapieansprechverhaltens

„Wir haben einen DNA-basierten Test entwickelt, bei dem wir die in der Probe vorhandene DNA sequenzieren und anschließend mit einer Datenbank abgleichen, die genetische Informationen mit Krankheitserregern und deren Antibiotikaresistenzen verknüpft. Mit Hilfe dieser Technologie können wir vorhersagen, welche Antibiotika für welche Erreger geeignet sind“, erklärt Stephan Beisken, der auch im neuesten TechTalk zu Gast ist.

Zu den Kunden und Partnern des Wiener Startups zählen neben Ärzten, Krankenhäusern und Gesundheitseinrichtungen auch weltweit führende Diagnostik- und Pharma-Unternehmen. Dass sich durch Antibiotikaresistenzen der Produktlebenszyklus von Antibiotika verkürzt, ist für diese ein entscheidender Aspekt bei der Medikamentenentwicklung. Antibiotikaresistenzen führen weiters zu höheren Behandlungskosten, und die Aufenthalte in Krankenhäusern verlängern sich insgesamt – was sich negativ auf das gesamte Gesundheitssystem auswirkt.

Hohes Datenaufkommen in der AWS Cloud

Der Abgleich der DNA-basierten Tests von Ares Genetics mit der Datenbank nimmt enorme Rechenkapazitäten in Anspruch und generiert große Datenmengen – daher nutzt das Startup schon seit seiner Gründung AWS. „Mit der Sequenzierung der DNA-Proben und dem Abgleich mit unserer Datenbank fallen riesige Datenmengen an, denn schon bei 100 Proben können durch den Analyseprozess mehrere Terabyte an Daten entstehen. Unser 6-köpfiges Bioinformatik-Team steuert die Anwendung, die IT-Infrastruktur dahinter liegt allerdings in der AWS Cloud. Ohne AWS könnten wir unseren Kunden die DNA-basierten Tests nicht so effizient anbieten“, so Stephan Beisken.

Ares Genetics setzt dabei auf einige grundlegende Services von AWS, wie Amazon DynamoDB, Amazon Simple Storage Service (Amazon S3) sowie Machine Learning & Deep Learning Tools verarbeitet über AWS Batch, mit denen das Team neue Technologieanwendungen aus der Forschung schnell ausprobieren und Modelle  zur Vorhersage von Antibiotikaresistenzen mithilfe von Machine Learning hochoptimiert neu berechnen kann. „Ein weiterer Aspekt, warum wir uns für AWS entschieden haben, waren die hohen und intuitiv anwendbaren Verschlüsselungs- und Zugriffsstandards, die den Umgang mit sensiblen Gesundheitsdaten erleichtern können“, resümiert Stephan Beisken.

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Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer und Innovationsminister Peter Hanke (Archivbild) | (c) BKA/Paul Gruber
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Sie wird regelmäßig als möglicher Hebel genannt, um Startups abseits von klassischen Förderungen staatlich zu unterstützen: die öffentliche Beschaffung. Gleichzeitig wird kritisiert, dass diese oft nicht die kommunizierten Zielsetzungen, etwa in der Stärkung der heimischen Innovationslandschaft, widerspiegelt. Das will die österreichische Bundesregierung nun mit einem „nationalen Aktionsplan Strategische Öffentliche Beschaffung“ ändern, der bis Jahresende unter Federführung von Wirtschafts- und Innovationsministerium ausgearbeitet werden soll.

Öffentliche Auftraggeber stärker als Erst- und Referenzkunden für Startups etablieren

Der Aktionsplan soll „als Handlungsleitfaden für den Bund, seine Beteiligungen sowie weitere öffentliche Auftraggeber dienen“. Ziel sei es, Innovation, Wettbewerbsfähigkeit, Nachhaltigkeit und europäische Wertschöpfung stärker in Beschaffungsprozessen zu verankern. Ein besonderer Schwerpunkt liege darauf, öffentliche Auftraggeber stärker als Erst- und Referenzkunden für innovative Unternehmen und Startups zu etablieren. Damit sollen „neue Technologien schneller zur Marktreife gelangen und zusätzliche Impulse für Wachstum und privates Kapital entstehen“.

Hanke: „Das Billigstbieterprinzip ist in dieser Form nicht mehr zeitgemäß“

Innovationsminister Peter Hanke führt aus: „Mit rund 70 Milliarden Euro jährlich verfügt der Staat über enorme Gestaltungskraft. Diese wollen wir künftig gezielt einsetzen, um Innovationen schneller in die Anwendung zu bringen, die Wettbewerbsfähigkeit unseres Standorts zu stärken und europäische Souveränität auszubauen.“

Hier gelte es neue Wege zu gehen: „Das Billigstbieterprinzip ist in dieser Form nicht mehr zeitgemäß. Wir brauchen eine Beschaffung, die europäische Souveränität und Innovationskraft in den Vordergrund stellt“, so Hanke. Der Staat soll dabei „als Ankerkunde vorangehen“ und innovativen Unternehmen die Möglichkeit geben, ihre Lösungen erstmals im Markt einzusetzen. „Das stärkt unsere Startups, schafft heimische Wertschöpfung und macht Österreich technologisch unabhängiger“, meint der Minister. Bundesbeteiligungen wie die ÖBB und ASFINAG seien dabei bereits Vorreiter. Ziel sei es, dass die Republik ihre Rolle als Eigentümer konsequenter ausbaue.

Und Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer ergänzt: „Der Staat soll nicht nur einkaufen, sondern Innovationen den Weg in den Markt ebnen. Wenn die öffentliche Hand als Erst- und Referenzkunde vorangeht, schaffen wir Marktchancen für heimische Unternehmen, stärken europäische Wertschöpfung und machen aus Innovation schneller wirtschaftlichen Erfolg. Genau diesen Paradigmenwechsel treiben wir jetzt voran.“

Spinoff-Gründungen als konkrete KPI für „Austrian Quantum Cluster“

Zeitgleich geben die beiden Minister per Aussendung auch ein Update zu weiteren Maßnahmen im Bereich der in der Industriestrategie 2035 (brutkasten berichtete) definierten Schlüsseltechnologien. In der AI Factory Austria seien demnach 53 von insgesamt 80 Millionen Euro Projektkosten als Investition in einen Supercomputer vorgesehen, der kommendes Jahr in Wien in Betrieb gehen soll.

Zudem nennen die Ministerien einige KPIs für den „Austrian Quantum Cluster“, in den heuer 30 Millionen Euro aus dem Fonds Zukunft Österreich fließen (brutkasten berichtete). Demnach soll der „erste Megacluster Österreichs“ unter der Ägide von aws (Austria Wirtschaftsservice), FFG (Forschungsförderungsgesellschaft), CDG (Christian Doppler Forschungsgesellschaft) und FWF (Wissenschaftsfonds) etwa mindestens fünf Spinoffs hervorbringen und mindestens acht Millionen Euro Folgeinvestitionen für Startups bzw. Scaleups hebeln. „Wir wollen Quantentechnologie nicht nur erforschen, sondern in Österreich entwickeln, produzieren und vermarkten. Unser Ziel ist klar: Aus Spitzenforschung soll Spitzenindustrie werden“, kommentiert Hattmannsdorfer. Dabei setze man auf „Fokus statt Gießkanne“.

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