Eurooppaan on perustettu infrastruktuuri, jonka kautta eurooppalaiset tutkijat ja yritykset pääsevät hyödyntämään eri organisaatioiden tarjoamia biokuvantamiseen liittyviä teknologioita ja palveluja. Turussa päämajaansa pitävä Euro-BioImaging koostuu tällä hetkellä 29 palveluyksiköstä (”Node”) ja mukana on 12 jäsenmaata sekä Euroopan molekyylibiologian laboratorio EMBL.
Tutkijoille tarjotaan mahdollisuutta hyödyntää esimerkiksi solujen ja kudosten kuvantamiseen liittyviä tekniikoita, eläinmalleja ja prekliinisen kuvantamisen palveluja. Euro-BioImaging-infrastruktuurin palvelut ovat kokoelma Euroopan huippuluokan kuvantamiskeskusten tarjonnasta. Saatavilla on useita kymmeniä erilaisia biologian ja lääketieteen kuvantamisteknologioita. Niitä ovat mm. positroniemissiotomografia (PET), magneettiresonanssikuvantaminen (MRI) sekä erilaiset valomikroskopian superresoluutiotekniikat. Tutkimusinstrumentteja on saatavilla yli 200.
Infrastuktuurin päämaja on Turussa. Turku BioImaging (TBI) jakaa hallintovastuun yhdessä EMBL:n Heidelbergin yksikön sekä Torinon yliopiston kanssa. EMBL keskittyy biologiseen kuvantamiseen ja Torino lääketieteelliseen kuvantamiseen. TBI vastaa koko infrastruktuurin koordinoinnista ja sen web-portaalin (Euro-Bioimaging Web Portal) kehityksestä. Portaalin kautta tutkijat pääsevät hyödyntämään infrastruktuurin teknologioita, datakokoelmia ja koulutustarjontaa. Portaalin yksinkertainen prototyyppi om toiminnassa ja varsinainen portaali julkaistaan vuoden 2019 aikana.
”Euro-BioImaging toimii toistaiseksi vapaaehtoisen väliaikaistoiminnan kautta, ja virallisesti infrastruktuuri perustettaneen Euroopan komission päätöksellä vuoden 2019 aikana. Infrastruktuurin isäntämaaksi tulee Suomi ja sen muodoksi ERIC (European Research Infrastructure Consortium), ” sanoo TBI:n hallintojohtaja Pasi Kankaanpää.
Euro-BioImaging tarjoaa tutkimusinstrumenttien lisäksi kuva-analyysiin työkaluja sekä yleisiä kuvan tallentamiseen ja dataan liittyviä palveluja, kuten kuvakokoelmia. Kokoelmiin on tallennettu teratavujen verran kuvia, joita voidaan käyttää mm. referenssidatana.
”Tavoittena on laittaa tulevaisuudessa kaikki julkaistu kuvadata pilveen ja keskitettyihin palveluihin. Materiaalia on jo nyt aika laajasti planktonin kuvantamisesta syöpäsoluihin,” sanoo Kankaanpää.
”Kuva-analyysin palveluja ja menetelmiä liitetään myös enenevissä määrin eri teknologioihin ja datakokoelmiin. Tutkijat voivat esimerkiksi katsoa, miten kokoelmiin tallennettuja kuvia on analysoitu aiemmin. ”
Jo käytössä oleva IDR (Image Data Resource) kertoo myös tallennetun kuvanäytteen biologisen merkityksen. Kuvanäytteen yhteydessä voi olla saatavilla esimerkiksi tietoja, mitä näytteen geeneistä on tutkittu ja miten.
Pasi Kankaanpään mukaan IDR:ää ja muita Euro-BioImagingin datapalveluita kehitetään aktiivisesti.
”Tärkeää on miettiä myös palveluiden yhteentoimivuutta Euro BioImaging Web-portaalin kanssa. Miten tutkija pääsee dataan käsiksi ja miten data on tallennettu ja linkitetty eri kuvantamisteknologioihin? Metadata on tässä hyvin olennaista.”
Tutkijoiden tarvitsemia datakokoelmia ja tutkimusinstrumentteja on saatavilla lukuisissa eurooppalaisissa tutkimusinfrastruktuureissa. Resursseihin pääsy edellyttää usein lupaprosessia. Yksinkertainen ja hallinnollisesti ketterä ratkaisu on federoitu käyttäjäidentiteetin hallinta. Yhdellä salasanalla ja oman kotiorganisaation käyttäjätunnuksella tutkijat saavat tietoturvallisen ja luotettavan pääsyn infrastruktuurien tarjontaan.
Euro-BioImaging -portaali nojaa käyttäjän tunnistamisessa ja todentamisessa ELIXIR AAI -palveluun, joka tulevaisuudessa mahdollisesti muuttuu Life Science AAI -palveluksi (Life Science Authentication and Authorisation Infrastructure). Se on ELIXIR -infrastruktuurissa kehitetyn autentikointipalvelun seuraava vaihe. Eri bioalojen infrastruktuurit, kuten ELIXIR ja Euro-BioImaging, ovat mukana EOSC Life -projektissa, jossa mm. toteutetaan tätä uutta ja laajempaa tunnistuspalvelua. TBI ja Suomen ELIXIR ovat mm. yhdessä tehneet Life Science AAI:n teknisiä vaatimusmäärittelyjä. TBI on myös yksi pilottitestaajista.
”Euro-BioImagingin tämän hetkiset datapalvelut ovat täysin julkisia eikä niihin pääsy edellytä lupaprosessia tai kirjautumista. Eri asia on sitten tulevaisuudessa, jos tallennetaan keskitetysti myös muuta kuin julkista dataa ja linkitetään tällaista dataa esimerkiksi käyttäjien portaalissamme tekemiin instrumenttien käyttöhakemuksiin.”
Euro-BioImaging-infrastruktuurin Suomen palvelukeskus toimii kolmella paikkakunnalla (Turku, Oulu ja Helsinki). Se on rakentanut korkeatasoiset ja kattavat näkyvän valon mikroskopiaan perustuvat palvelut. Suomen ELIXIR on pitkään kehittänyt pilvipohjaista laskentaa sekä käyttäjähallintaa.
Pasi Kankaanpään mukaan näillä kahdella infrastruktuurilla on useita yhtymäkohtia erityisesti mietittäessä datanhallinnan periaatteita sekä käyttäjien autentikointiratkaisuja.
”Yhteistyö eri infrastruktuurien kanssa voi olla mahdollista myös esimerkiksi opetusmateriaalien jakamisessa tai muiden online-ratkaisujen kehittämisessä. Mielestäni voisi myös kehittää pidemmälle ratkaisuja, joissa käyttäjille tarjottaisiin palveluita yhteistyössä. Esimerkiksi käyttäjä voisi tuottaa kuvadataa Euro-BioImagingin avulla ja jatkokäsitellä sitä ELIXIRin kautta.”
Datan hallinta ja sen jatkokäsittely vaativat koko ajan lisää kapasiteettia. Pasi Kankaanpään mukaan pelkästään Suomen palvelukeskusten datamäärä voi nykyisellään olla noin 100 teratavua vuodessa. Tulossa olevat uudet kuvantamislaitteet voivat kuitenkin tuottaa vastaavanlaisen datamäärän viikossa.
”Kuvantamiseen siis todennäköisesti tarvitaan tulevaisuudessa paljon datankäsittelyä ja myös ELIXIR -infrastruktuurin tarjoamaa laskentaa. ”
Ari Turunen
Lue artikkeli PDF-muodossa
Lisätietoja:
Turku BioImaging (TBI)
Euro-BioImaging
https://www.eurobioimaging-interim.eu
CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy
CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy on valtion omistama, opetus- ja kulttuuriministeriön hallinnoima, voittoa tavoittelematon osakeyhtiö. CSC ylläpitää ja kehittää valtion omistamaa keskitettyä tietotekniikkainfrastruktuuria.
http://www.csc.fi
https://research.csc.fi/cloud-computing
ELIXIR
ELIXIR rakentaa infrastruktuurin bioalan tutkimuksen tueksi. Se yhdistää 21 Euroopan maan ja Euroopan molekyylibiologian laboratorion EMBL:n johtavat organisaatiot yhteiseksi biologisen informaation infrastruktuuriksi. Sen Suomen keskus on CSC – Tieteen tietotekniikan keskus Oy.
https://www.elixir-finland.org
http://www.elixir-europe.org
ELIXIR is partly funded by the European Commission