In futuro cure ‘quantistiche’ grazie ai supercomputer

In un futuro ormai prossimo i nuovi farmaci non saranno più cercati facendo lunghi e difficili tentativi in laboratorio, ma le molecole verranno progettate grazie a computer estremamente potenti in grado di simulare anche il loro comportamento, ad esempio nei confronti della proteina di un virus. A rendere possibile la ‘rivoluzione’ sono i computer quantistici, divenuti realtà solo nel 2019, ma che hanno suscitato già l’interesse di alcune grandi case farmaceutiche.

La prima a lanciarsi nel settore, riporta la rivista Ieee Spectrum, è stata Boehringer Ingelheim, che ha presentato una partnership con Google Quantum AI, la divisione specifica della compagnia di Mountain View, che prevede di usare gli algoritmi e le risorse di ‘Big G’ per le simulazione molecolari dinamiche, per capire cioè il comportamento di una determinata molecola, ad esempio nei confronti di un virus, senza bisogno di realizzarla e studiarla in laboratorio. La multinazionale Roche, invece recentemente ha scelto Cambridge Quantum Computing per progettare algoritmi da utilizzare con i computer quantistici nelle prime fasi dello sviluppo delle terapie. I computer tradizionali usano dei transistor che possono essere ‘accesi’ o ‘spenti’, simboleggiando quindi le cifre 0 e 1 del codice binario alla base del linguaggio informatico.

Quelli quantistici (o quantici) invece sfruttano la capacità degli atomi, teorizzata dalla fisica quantistica, di essere in uno stato che è ‘0’ e ‘1’ contemporaneamente. Un qubit quindi, l’unità minima di informazione del computer quantistico (in opposizione al ‘bit’ di quello classico), può fare il doppio delle operazioni, e se si connettono due qubit se ne possono fare due al quadrato, tre qubit due al cubo, e così via. Il vantaggio, spiega Chad Edwards, head of Strategy di Cambridge Quantum Computing, è riuscire a simulare molecole e reazioni chimiche meglio degli attuali supercomputer. “Una molecola semplice come la caffeina è il limite superiore per i supercomputer attuali – spiega – e ha solo 24 atomi. Nel mondo dei farmaci bisogna maneggiare molecole molto più grandi, come le proteine”. L’utilizzo dei computer, e del calcolo computazionale, è già alla base dello sviluppo dei farmaci innovativi, spiega Ryan Babbush, Head of Quantum Algorithms di Google. “Tuttavia, a causa della struttura degli algoritmi, i computer di oggi non sono in grado di risolvere molti dei problemi reali che sono la sfida principale nelle prime fasi di sviluppo, a partire dalla simulazione e dall’analisi di molecole collegate ai meccanismi con cui si sviluppano le malattie. I computer quantici hanno il potenziale di creare nuove opportunità per l’innovazione farmaceutica per una serie di malattie”.

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