Galaxy Europe: Latvijas vārti uz reproducējamu bioinformātiku un Eiropas līmeņa sadarbību

Kā notiek liela mēroga datu analīze dzīvības zinātnēs — un ko darīt, ja arī jūs to vēlētos izmēģināt? Tagad šāda iespēja ir arī Latvijas pētniekiem, pateicoties Galaxy Europe [https://usegalaxy.eu/] — visā Eiropā pieejamai platformai, kas būtiski maina veidu, kā zinātnieki veic reproducējamu un FAIR (atrodamības, pieejamības, savietojamības, atkārtotas izmantojamības) principiem atbilstošu datu analīzi. Šo atvērtā koda infrastruktūru pārvalda ELIXIR Galaxy kopiena [https://elixir-europe.org/communities/galaxy], un tā ļauj pētniekiem, pasniedzējiem un datu pārvaldības speciālistiem tīmekļa pārlūkprogrammā darbināt sarežģītas datu analīzes darba plūsmas — sākot ar genomiku un proteomiku, līdz vides zinātnei un mašīnmācībai. Nav vajadzīgas programmēšanas prasmes vai papildu programmatūras uzstādīšana. Galaxy Europe nav tikai rīks — tā ir koprades telpa, kur zinātniskā kopiena var dalīties zināšanās, pilnveidot prasmes un kopīgi paplašināt zināšanu apvāršņus.

Kopš 2023. gada decembra, kad Galaxy Europe tika atzīta par ELIXIR ieteikto savietojamības resursu, tā ir kļuvusi par lielāko Galaxy instanci Eiropā un vienu no pasaules vadošajām atvērtās, tīmeklī balstītās bioinformātikas platformām. Tās centrā ir Fraiburgas Galaxy komanda, kas apvieno plašu sadarbības partneru tīklu un cieši sadarbojas ar ASV Galaxy projektu un daudziem Eiropas partneriem, nodrošinot bezmaksas piekļuvi tūkstošiem zinātniski pārbaudītu rīku un darba plūsmu. Šie resursi aptver plašu pielietojuma spektru — viens spilgts piemērs ir mašīnmācīšanās. Reaģējot uz tās pieaugošo nozīmi dzīvības zinātnēs, Galaxy Machine Learning Workbench [https://galaxyproject.org/community/machine-learning/] piedāvā jaudīgu pārlūkprogrammā balstītu rīku komplektu datu pirmapstrādei, mašīnmācībai, dziļajai mācībai un vizualizācijai. Veidots uz Galaxy platformas pamata, tas ietver gatavas darba plūsmas un plašu mācību materiālu klāstu [https://training.galaxyproject.org/training-material/topics/statistics/], ļaujot pētniekiem veikt pilnu analīzes ciklu bez programmēšanas prasmēm. Risinājumu kopumu izstrādājušas Goecks Lab un Eiropas Galaxy komanda, un tajā integrēti tādi populāri rīki kā scikit-learn un Keras (balstīts uz TensorFlow), radot elastīgu vidi datu izpētei, modelēšanai un interpretācijai. Iniciatīvu atbalsta Vācijas Bioinformātikas infrastruktūras tīkls (de.NBI), kas ir ELIXIR konsorcija daļa un nodrošina piekļuvi augstas veiktspējas CPU un GPU resursiem. Neatkarīgi no tā, vai pētnieki strādā ar saviem datiem vai izmanto publiskos repozitorijus, viņi var veikt sarežģītas analīzes, dalīties ar darba plūsmām un publicēt reproducējamus rezultātus — tā veicinot atvērtu, sadarbībā balstītu un caurspīdīgu zinātni pāri robežām.

Galaxy Europe platforma ir balstīta uz ELIXIR Galaxy kopienu, kas no saviem pirmsākumiem kā ELIXIR Galaxy darba grupa 2015. gadā ir attīstījusies par centrālu sadarbības, apmācību un inovāciju centru datu analīzes jomā. Šodien kopiena darbojas ne tikai kā Galaxy ieviešanas koordinators visā ELIXIR, bet arī kā iekļaujošs, atvērts forums, kurā pētnieki, izstrādātāji un izglītotāji kopīgi rada rīkus un apmainās ar pieredzi, lai veicinātu reproducējamu zinātni. Tā veido dinamisku nacionālo un reģionālo Galaxy kopienu konstelāciju, kas aptver Franciju, Apvienoto Karalisti, Nīderlandi, Čehiju un citas valstis, vienlaikus aktīvi atbalstot jaunas grupas visā Eiropā un pasaulē.

Kopienas galvenie mērķi ietver darba plūsmu harmonizēšanu, apmācību un infrastruktūras pakalpojumu paplašināšanu, piekļuves ELIXIR Pamatdatu Resursiem [https://elixir-europe.org/platforms/data/core-data-resources] atvieglošanu un FAIR principu ieviešanu  praksē. Tā atbalsta arī tematiski specializētas apakšgrupas, piemēram, Workflow4Metabolomics (W4M) un GalaxyP proteogenomikai. Plašākā ELIXIR ekosistēmā Galaxy kopiena spēlē stratēģisku lomu infrastruktūras uzturēšanā, izmantojot kopīgu pārvaldību, starptautiskas partnerības un nepārtrauktu tehnoloģisko attīstību. Tās saskaņotība ar Eiropas atvērtās zinātnes mākoni (angl. European Open Science Cloud; EOSC) vēl vairāk nostiprina Galaxy kā Eiropas atvērtās zinātnes vides stūrakmeni - ne tikai dzīvības zinātnēs, bet aptverot visu uz datiem balstītās pētniecības spektru.

Aicinām Latvijas pētniekus aktīvāk pievienoties Galaxy Europe un tās globālajai ekosistēmai - ir vairāki pasākumi, kas nodrošinās iespēju iesaistīties. Divreiz mēnesī rīkotās Galaxy kopienas sapulces (Galaxy Community Calls) ir neformāls, taču dinamisks forums, kur izstrādātāji, apmācītāji, pētnieki, administratori un komunikācijas komandas kopīgi rīko tiešsaistes demonstrācijas, apspriež analīzes plūsmas, akcentē reģionālos projektus un sniedz informāciju par kopienas aktualitātēm. Šīs atklātās sesijas aicina jaunos dalībniekus — gan klausīties, gan uzdot jautājumus, pat piedāvāt savas prezentācijas — un sniedz vērtīgu platformu Latvijas pētniekiem, lai demonstrētu nacionālās iniciatīvas, pilotētu apmācību programmas un veidot atpazīstamību plašākā Galaxy un ELIXIR tīklā.

Katru rudeni notiek European Galaxy Days — iemīļota un kupli apmeklēta kopienas un izstrādātāju satikšanās Freiburgā, Vācijā trīs dienu garumā. To organizē Freiburgas Galaxy komanda, un programmā ir stratēģiskas diskusijas, tehniskās darbnīcas un praktiskais CoFest hakatons. Sesijās tiek apvienoti platformu jaunumi un ELIXIR integrācijas apskats ar neformālām diskusijām (“Birds-of-a-Feather”) par dažādām tēmām, sākot no lokālo serveru pārvaldības līdz pilsoniskajai zinātnei. Dalībnieki kopā izstrādā jaunus rīkus un analīzes plūsmas, veicinot savietojamību visā ekosistēmā. Pasākums ir atvērts ikvienam — tostarp arī pētniekiem no valstīm, kas nav ELIXIR dalībvalstis — un piedāvā Latvijas zinātniekiem lielisku iespēju prezentēt savus darbus, radīt risinājumus kopā ar citiem un kļūt par daļu no strauji augošas Eiropas iniciatīvas.

Papildus šiem notikumiem Galaxy arī piedāvā plašu apmācību resursu klāstu, tostarp Training Infrastructure as a Service (TIaaS), kas ļauj pasniedzējiem vadīt Galaxy kursus drošā, izolētā skaitļošanas vidē. Kursi aptver gan iesācēju līmeņa, gan padziļinātas zināšanas — piemēram, sekvencēšanas un vienas šūnas datu analīzi vai serveru pārvaldību — un palīdz pētniekiem apgūt praktiskas iemaņas, kas tiešā veidā noder ikdienas darbā. Piedaloties šajās mācībās un kopienas pasākumos, Latvijas zinātniekiem ir iespēja kļūt par globālas kustības dalībniekiem, kas veicina atvērtu, reproducējamu un sadarbībā balstītu zinātni.

Kā jau iepriekš ziņots, 2025. gada 1. jūnijā Rīgas Stradiņa universitāte (RSU) uzsāka projektu “RSU dalība programmā “Horizon Europe”” (projekta Nr. 1.1.1.5/3/25/I/014), kas īstenos arī vienu no jaunajiem ESFRI/ERIC Latvijas nacionālajiem partnerības un rīcības plāniem – Latvijas integrāciju ELIXIR. Lai gan Latvija vēl nav ELIXIR dalībvalsts, tās pētniecības kopiena jau šobrīd var izmantot Galaxy Europe platformu un ELIXIR Galaxy kopienas sniegtās iespējas. Iesaistīšanās Galaxy aktivitātēs vēl vairāk stiprinātu Latvijas virzību uz pilnvērtīgu integrāciju Eiropas pētniecības infrastruktūrā un apliecinātu tās gatavību kļūt par aktīvu ELIXIR ekosistēmas dalībnieci..