Quantencomputing und KI: Revolutionierung der Medikamentenentwicklung und medizinischer Geräte

Wie vernetzt müssen Humanmediziner heute denken und arbeiten, um die Herausforderungen der modernen Medizin zu bewältigen? Welche Rolle spielen Quantencomputing und Künstliche Intelligenz (KI) in der Verbesserung von Gesundheitssystemen weltweit? Die Pandemie hat die Notwendigkeit eines One-Health-Konzepts verdeutlicht, das die Gesundheit von Menschen, Tieren und der Umwelt miteinander verknüpft. Die jüngsten Fortschritte in der Medikamentenentwicklung und der Automatisierung medizinischer Geräte zeigen, wie entscheidend interdisziplinäre Ansätze sind.

Historische Perspektive und aktuelle Entwicklungen

Früher galt in der Humanmedizin oft der Standpunkt: „Was haben wir mit den Veterinären zu tun, wir sind Humanmediziner!“ Doch diese Haltung hat sich grundlegend gewandelt. Heute verstehen wir, dass die Mechanismen der Entstehung und Übertragung von Infektionskrankheiten komplex sind und interdisziplinäre Zusammenarbeit erfordern. Moderne Technologien wie Quantencomputing und KI bieten hier neue Möglichkeiten und haben bereits signifikante Durchbrüche erzielt.

1910 Genetics und Microsoft Azure Quantum Elements

Ein bemerkenswertes Beispiel für den Einsatz von Quantencomputing in der Medikamentenentwicklung ist die Zusammenarbeit von 1910 Genetics mit Microsoft. 1910 Genetics nutzt die Rechenleistung von Azure Quantum Elements, um die Entdeckung neuer Medikamente zu beschleunigen. „Unsere Partnerschaft mit Microsoft ermöglicht es uns, die Entwicklung neuer Therapeutika zu revolutionieren“, erklärt ein Sprecher von 1910 Genetics. Diese Zusammenarbeit hat bereits zur Entdeckung eines neuen Materials geführt, das die Verwendung von Lithium in Batterien erheblich reduzieren könnte​ (The Microsoft Cloud Blog)​​ (The Quantum Insider)​.

Zapata Computing und Insilico Medicine

Ein weiteres bahnbrechendes Projekt ist die Zusammenarbeit von Zapata Computing und Insilico Medicine. Hierbei werden hybrid quantum-klassische generative adversarial networks (GANs) eingesetzt, um kleine Moleküle mit wünschenswerten pharmazeutischen Eigenschaften zu entdecken. „Die Kombination von Quantencomputing und generativen Modellen hat uns ermöglicht, Moleküle zu entwickeln, die mit klassischen Methoden nicht erreichbar waren“, sagt Alex Zhavoronkov, CEO von Insilico Medicine. Diese Technologie könnte die Zeit und Kosten für die Entwicklung neuer Medikamente erheblich reduzieren​ (HPCwire)​​ (Quantum Zeitgeist)​.

Qubit Pharmaceuticals' Hybrid Quantum Computing

Qubit Pharmaceuticals nutzt hybrides Quantencomputing, um die Präzision und Effizienz des Wirkstoffdesigns zu verbessern. „Durch die Integration von Quantencomputing in unseren Entwicklungsprozess können wir komplexe molekulare Probleme lösen, die mit traditionellen Methoden unüberwindbar wären“, erläutert ein Sprecher von Qubit Pharmaceuticals. Diese Methode verspricht eine schnellere Entwicklung neuer Medikamente und hat das Potenzial, die gesamte Branche zu transformieren​ (HPCwire)​.

Relevanz und Interesse junger Forscher

Diese innovativen Ansätze wecken großes Interesse bei jungen Forschern weltweit. Die Möglichkeit, an der Schnittstelle von Quantencomputing, KI und Medizin zu arbeiten, bietet spannende Perspektiven und enorme Entwicklungschancen. „Die Daten sind vorhanden, aber wenn die Wissenschaft damit arbeiten will, heißt es oft: Geht nicht“, sagt Professor Henry Völzke, Leiter der SHIP-Studie. Doch mit den neuen Technologien ändert sich dies schnell.

Standortwahl für One-Health-Forschungszentren

Standorte wie das Helmholtz Institut für One Health (HIOH) spielen eine zentrale Rolle bei der Förderung dieser interdisziplinären Ansätze. Hier wird daran gearbeitet, die Gesundheit von Menschen, Tieren und der Umwelt in Einklang zu bringen und gleichzeitig neue Technologien zu integrieren.

Die Pandemie hat die politische Sensibilisierung für die Verfügbarkeit und Nutzung von Daten erheblich gesteigert. Die Fortschritte im Bereich Quantencomputing und KI zeigen, dass eine optimistische Zukunft möglich ist, in der innovative Technologien zur Verbesserung der globalen Gesundheit beitragen. Die interdisziplinäre und vernetzte Denkweise, die heute gefordert ist, bietet enorme Chancen und hat das Potenzial, bahnbrechende Veränderungen in der Medizin und Gesundheitsversorgung herbeizuführen.

Quellen:

• Microsoft und 1910 Genetics Partner zur Steigerung der F&E-Produktivität in der Pharmaindustrie Microsoft Azure Quantum Blog​ (The Microsoft Cloud Blog)​

• Quantum-Enhanced Generative AI Generates Viable Cancer Drug Candidates The Quantum Insider​ (The Quantum Insider)​

• Qubit Pharmaceuticals Accelerates Drug Discovery with Hybrid Quantum Computing HPC Wire​ (HPCwire)​

• Quantum-Enhanced AI Boosts Drug Discovery With Zapata Computing And Insilico Medicine Collaboration Quantum Zeitgeist​ (Quantum Zeitgeist)