Wie Algorithmiq mit Quantencomputing Krankheiten heilen will

Wie würden Sie ein Sandkorn finden, wenn Sie es an allen Stränden des Universums suchen müssten? Das ist die metaphorische Herausforderung, die das finnische Software-Startup Algorithmiq durch eine bahnbrechende neue Partnerschaft mit IBM zu lösen hofft, die heute bekannt gegeben wird. Das in Helsinki ansässige Unternehmen für Quantencomputer hofft, dass seine Technologie die Art und Weise revolutionieren wird, wie wir neue Medikamente zur Bekämpfung von Krankheiten entwickeln.

„Wir glauben, dass einige Probleme nur mit Quantencomputern gelöst werden können“, sagt Sabrina Maniscalco, CEO und Mitbegründerin von Algorithmiq. „Der Quantenvorteil wird dazu beitragen, die derzeitige Blockade in der Arzneimittelentwicklung zu durchbrechen, in der Life-Science-Unternehmen immer mehr für die Forschung ausgeben, aber keine Zunahme der Zahl neuer Arzneimittel sehen.“

Die Software von Algorithmiq wird in der entscheidenden Arzneimittelentdeckungsphase der Arzneimittelentwicklung helfen. Pharma- und Life-Science-Unternehmen verwenden bereits leistungsstarke Computer, um das Verhalten von Molekülen im menschlichen Körper zu modellieren – und damit vorherzusagen, welche Medikamente gegen welche Krankheiten gut wirken. Doch obwohl dies einen erheblichen Fortschritt gegenüber herkömmlichen Forschungsmethoden darstellt, können herkömmliche Computer Simulationen nur bis zu einem bestimmten Punkt ausführen, warnt Maniscalco. „Mit diesem Ansatz stoßen wir jetzt an die Grenzen des Machbaren“, sagt sie.

Geben Sie Quantencomputer ein, die sich die Quantenmechanik zunutze machen, um bestimmte Arten von Berechnungen effizienter – mit anderen Worten schneller – als herkömmliche Maschinen durchzuführen. Mit Software, die speziell für den Betrieb auf solchen Maschinen entwickelt wurde – unter Verwendung neuartiger komplexer Algorithmen – ist es möglich, die derzeitige Obergrenze zu durchbrechen, sagt Maniscalco.

"Dieser Ansatz wird nicht nur schrittweise verbessert, obwohl er sicherlich die Zeit und die Kosten der Wirkstoffforschung reduzieren wird", sagt sie. "Es ist wirklich beunruhigend."

Hier kommt die Sandkorn-Metapher ins Spiel. Laut Maniscalco gibt es im Universum ungefähr 1063 Moleküle, von denen jedes eine Rolle in einem neuen Medikament spielen könnte. Die Software von Algorithmiq kann sie alle finden, wenn sie auf einem ausreichend leistungsfähigen Computer ausgeführt wird, sagt sie. Bei herkömmlichen Computern liegt die maximale Reichweite eher bei 1016.

Deshalb ist die heutige Vereinbarung mit IBM so wichtig. Durch den Beitritt zum Quantum Network von IBM wird Algorithmiq in der Lage sein, Pharma- und Life-Science-Unternehmen ein wirtschaftlich tragfähiges Angebot anzubieten. Sie werden auf die Hardware und Software zugreifen können, die für den Einsatz von Quantencomputern für die Arzneimittelforschung erforderlich sind. Maniscalco glaubt, dass die ersten auf diese Weise entwickelten Medikamente innerhalb der nächsten drei Jahre für Studien verfügbar sein könnten.

Für Algorithmiq selbst stellt dies potenziell eine enorme Wachstumschance dar. Das Unternehmen wird zunächst versuchen, seine Technologie durch Partnerschaften mit Life-Science-Unternehmen zu monetarisieren und seine Plattform effektiv für den Einsatz in ihren Medikamentenforschungsprogrammen verfügbar zu machen; Durch solche Deals verdient es Lizenzgebühren und möglicherweise Lizenzgebühren für Arzneimittel.

Langfristig hat Maniscalco jedoch größere Ambitionen für das Unternehmen. „Wir wollen das erste Quanten-Biotech-Unternehmen werden und alles im eigenen Haus machen“, erklärt sie.

Der Quantenvorteil liegt nicht nur in der gesteigerten Verarbeitungsleistung von Quantencomputern, fügt sie hinzu. Die Funktionsweise dieser Maschinen entspricht auch eher dem Prozess der Arzneimittelentdeckung. Quantencomputer arbeiten auf der Ebene der Quantenphysik – genauso wie Moleküle, die bei der Entdeckung untersucht werden müssen. "Die Stärke hier ist die Fähigkeit, andere Quantensysteme zu simulieren", sagt Maniscalco.

Das ist ein wichtiger Punkt, sagt Ivano Tavernelli, Global Head of Advanced Algorithms for Quantum Simulations bei IBM Research. „Professor Maniscalco ist führend auf diesem Gebiet und Expertin für die Steigerung der Leistung von Quantenhardware durch ihre Arbeit zur Reduzierung des Rauschens, das Quantensysteme plagt“, sagt er. "Wir unterstützen die Ambitionen von Algorithmiq und glauben, dass die Arbeit des Unternehmens entscheidend dazu beitragen wird, den Weg zum Nachweis von Quantenvorteilen mit kurzfristigen Quantenalgorithmen zu ebnen."

Es ist vor allem ein spannendes Angebot für die Gesellschaft, da die Weltbevölkerung nach neuen Behandlungen für komplexe Krankheiten und Leiden sucht. Algorithmiq hat bereits Gespräche mit führenden Pharma- und Life-Science-Unternehmen über die potenziellen Anwendungen seiner Technologie aufgenommen.

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