L’informatique quantique ouvre la voie à une thérapie personnalisée contre le cancer

Pour développer à l’avenir des traitements individuellement efficaces contre le cancer, le Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) souhaite utiliser l’ordinateur quantique d’Ehningen, en Allemagne, en tant que partenaire du réseau de compétences Fraunhofer Quantum Computing.

Les patients atteints de cancer accumulent souvent jusqu’à 100 téraoctets de données individuelles, généralement très hétérogènes au cours de l’histoire de leur maladie : valeurs sanguines et tumorales, indicateurs personnels, données de séquençage et de thérapie, et bien plus encore. Jusqu’à présent, cette information dans son abondance peut difficilement être utilisée efficacement en raison d’un manque de mécanismes de traitement appropriés.

En conséquence, dans de nombreux cas, les approches thérapeutiques personnalisées prometteuses ne sortent jamais de la planche à dessin. Au lieu de cela, les patients reçoivent un traitement standard. Le Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) à Heidelberg souhaite désormais faire avancer la recherche dans ce domaine à l’aide de l’informatique quantique.

Thérapies

Ils veulent explorer comment nous pouvons traiter et utiliser systématiquement de telles données hétérogènes avec un ordinateur quantique pour trouver de nouvelles voies plus ciblées pour les patients pour lesquels les immunothérapies sont moins efficaces. En fin de compte, la question primordiale est : « quel patient peut bénéficier de quelle thérapie ? », a déclaré le Dr Niels Halama, chef de division de l’immunothérapie translationnelle au Centre allemand de recherche sur le cancer (DKFZ) et médecin principal au Centre national des maladies tumorales.

Voici une vidéo en anglais montrant le rôle de cette technologie dans la santé :

Des questions de recherche appliquée sont liées à cela, telles que : Quelles cascades de signalisation et quels processus biologiques jouent un rôle dans la maladie ? Comment pouvons-nous les utiliser pour la sélection d’une thérapie individuelle ? Quelles questions peuvent même être résolues par les ordinateurs quantiques ?

Simulateur

L’équipe DKFZ a déjà élaboré les fondements mathématiques et acquis une première expérience sur d’autres systèmes disponibles dans le monde et sur des simulateurs. Mais Halama a dit qu’il y a une énorme différence entre travailler sur un simulateur avec des qubits parfaits et sur un véritable ordinateur quantique comme l’IBM Q System One à Ehningen. C’est seulement là que vous pouvez voir à quel point il fonctionne à un certain niveau de complexité avec des pièges et ce qui est possible.

Sur le système Ehningen, les chercheurs souhaitent maintenant développer et affiner leurs idées de manière plus pratique. Il s’agit maintenant de découvrir quels algorithmes sont adaptés au traitement de l’information et comment ils peuvent être adaptés ou nouvellement développés si nécessaire. Ils veulent également déterminer comment optimiser les corrections d’erreurs.

Protection des données

Halama attache une grande importance à trois choses lorsqu’elle travaille avec l’ordinateur quantique : la protection des données, la vitesse et la flexibilité. Les scientifiques travaillent toujours avec des données de test, mais si de vraies données de patients sont utilisées à l’avenir, c’est un gros plus que l’ordinateur quantique d’Ehningen fonctionne conformément à la loi allemande sur la protection des données et que les données restent locales.

Un autre critère important est la vitesse de calcul, qui pourrait rendre l’informatique quantique supérieure à l’informatique conventionnelle à l’avenir. Ceci est essentiel pour les patients atteints de cancer, car chaque jour compte. Des décisions rapides sont nécessaires. Étant donné que les processeurs quantiques peuvent traiter les données en parallèle plutôt que de manière séquentielle, ils ont le potentiel d’analyser même de grandes quantités de données en une fraction du temps nécessaire aux ordinateurs normaux.