SECFEDGEN

Résumé du projet

Le séquençage de nouvelle génération et d’autres technologies à haut débit transforment actuellement la recherche en sciences de la vie et en soins de santé dans le monde entier. L’informatique en nuage a donc été adoptée pour répondre aux besoins de stockage et de calcul de haut niveau des chercheurs. Parallèlement, le déploiement de l’architecture en nuage autonome traditionnelle se heurte à la limitation des ressources de calcul et de stockage en période de pointe. Pour y remédier, l’idée d’une interconnexion de plusieurs nuages, connue sous le nom de nuage fédéré, a été développée afin de réaliser des collaborations interinstitutionnelles en matière de stockage et de puissance de calcul. Les architectures de nuages fédérés existantes publiées pour des communautés de recherche génériques, telles que le nuage fédéré du GARR, le nuage fédéré européen et le nuage ouvert du Massachusetts, sont strictement accessibles aux chercheurs dans leurs domaines géographiques respectifs. Le nuage génomique du Canada se concentre aussi spécifiquement sur les activités de recherche génomique en vue d’une médecine de précision au Canada. Contrairement à leurs homologues des régions développées, la rareté des infrastructures de stockage, de traitement et d’interprétation des données est un facteur limitant majeur pour la découverte, l’innovation et la médecine de précision en Afrique. Il existe sur le continent quelques institutions et consortiums disposant de ressources informatiques performantes. Il s’agit notamment du consortium H3Africa/H3Abionet (h3africa.org et h3abionet.org) et de WACREN, mais pour l’instant, la plupart de ces ressources fonctionnent plutôt en silos. Par conséquent, l’objectif de ce projet de recherche est de développer une architecture fédérée sécurisée de nuage génomique pour la recherche collaborative, vers une médecine de précision en Afrique. L’architecture de fédération en nuage comprendra une infrastructure matérielle, des logiciels libres, un modèle de sécurité et de confidentialité des données, des interfaces et des protocoles de fédération. Pour atteindre cet objectif, deux étudiants en doctorat seront recrutés pour travailler respectivement sur i) l’évolution d’une architecture de nuage génomique fédérée sécurisée (SEC-FEDGEN) et ii) le développement d’un modèle de sécurité et de confidentialité des données dans un nuage fédéré. Des bancs d’essai de démonstration de concept (PoC) seront développés pour évaluer et valider les composants de l’architecture SEC-FEDGEN. Plus précisément, sur la base de l’architecture évoluée, des bancs d’essai en nuage génomique seront mis en place sur quatre sites différents de partenaires CApIC-ACE au Nigeria et en République démocratique du Congo (RDC) grâce au financement déjà obtenu dans le cadre du projet ACE Impact de la Banque mondiale. Ces bancs d’essai de nuage génomique seront fédérés pour réaliser un prototype d’infrastructure de nuage génomique fédéré sécurisé (SEC-FEDGEN) pour le déploiement de la médecine de précision en Afrique. Des API et des services de cloud seront également développés sur la base du modèle de sécurité et de confidentialité des données proposé. Pour les besoins de cette proposition, H3Africa (un consortium panafricain de bioinformatique) s’efforce actuellement d’établir des protocoles pour la médecine de précision en Afrique. En définitive, l’architecture SEC-FEDGEN proposée peut servir de modèle pour la mise en place de bancs d’essai ou de centres de données fédérés en nuage pour d’autres domaines de recherche. Le consortium pour cette recherche est composé de CApIC-ACE et CEA-MITIC (avec leurs partenaires industriels et universitaires respectifs). Ce consortium possède des compétences complémentaires en matière de calcul haute performance, d’informatique en nuage, d’intelligence artificielle et de cybersécurité. CApIC-ACE est membre du réseau H3Africa/H3Abionet. Les chercheurs de CApIC-ACE, sous la direction du professeur E. F. Adebiyi, travaillent à la génération de données génomiques (de sujets africains) qui sous-tendent le paludisme, les cancers de la prostate et du sein, avec le financement du projet ACEImpact. L’analyse de ces données sera pilotée sur le banc d’essai SEC-FEDGEN qui sera mis en place.