Kankerpatiënten verzamelen in de loop van hun ziektegeschiedenis vaak tot 100 terabyte aan individuele, medische gegevens. Tot dusver kan deze enorme hoeveelheid informatie nauwelijks efficiënt worden gebruikt. Er bestaat immers geen conventionele computer met zoveel rekenkracht dat deze er wat zinnigs van kan maken. Het Duitse Centrum voor Kankeronderzoek (DKFZ) wil daarom uitzoeken hoe dergelijke gegevens systematisch kunnen worden verwerkt met een quantumcomputer. Op die manier willen de wetenschappers nieuwe, meer gerichte therapieën vinden voor patiënten bij wie immunotherapieën minder effectief zijn.
“De overkoepelende vraag is uiteindelijk: Hoe kan welke patiënt baat hebben bij welke therapie?”, zegt Dr. Niels Halama, hoofd van de afdeling Translationele Immunotherapie van het Duitse Centrum voor Kankeronderzoek (DKFZ) en senior-arts van het Nationaal Centrum voor Tumorziekten in Heidelberg.
Hieraan gekoppeld zijn weer toegepaste onderzoeksvragen. Bijvoorbeeld welke opeenvolgende signalen en biologische processen een rol spelen bij de ziekte. Hoe kunnen deze gebruikt worden voor individuele therapiekeuze? Welke vragen zijn überhaupt geschikt om door quantumcomputers te worden opgelost?
Algoritmen
Het DKFZ-team heeft de algoritmen al uitgewerkt en de eerste ervaring opgedaan met simulatoren en andere systemen die wereldwijd beschikbaar zijn. Halama stelt echter dat er een enorm verschil is tussen werken aan een simulator met perfecte qubits en aan een echte quantumcomputer zoals het IBM Q System One in Ehningen. “Alleen daar kun je zien hoe stabiel het loopt bij een bepaalde complexiteit, waar er valkuilen zijn en wat er mogelijk is.”
Op het Ehningen-systeem willen de onderzoekers hun ideeën nu verder ontwikkelen en op een toepassingsgerichte manier concretiseren. Nu gaat het erom uit te vinden welke algoritmen geschikt zijn voor informatieverwerking, hoe deze kunnen worden aangepast of zo nodig nieuw ontwikkeld. Maar ook hoe bijvoorbeeld foutcorrecties nog kunnen worden geoptimaliseerd.
Gegevensbescherming
Bij het werken met de quantumcomputer hecht Halama veel belang aan gegevensbescherming en snelheid. De wetenschappers werken nu nog met testgegevens. Maar als in de toekomst echte patiëntengegevens worden gebruikt, “is het een groot pluspunt dat de kwantumcomputer van Ehningen werkt onder de Duitse wetgeving inzake gegevensbescherming en dat de gegevens lokaal blijven”, zegt hij.
De snelheid van de berekeningen, die quantumcomputing in de toekomst superieur maakt aan conventionele informatica, is een ander belangrijk criterium. In het geval van kankerpatiënten telt elke dag en zijn snelle beslissingen vereist zijn. Aangezien kwantumprocessoren gegevens parallel kunnen verwerken in plaats van na elkaar, hebben zij het potentieel om zelfs grote hoeveelheden gegevens te analyseren in een fractie van de tijd die normale computers nodig hebben.
Ook interessant: Nieuwe kankertherapie werkt beter dan chemo en heeft geen bijwerkingen
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
